时间：2022-11-09 02:46:53
关键词：供热企业；档案管理；基础；信息化；服务效能
1、前言
供热企业档案事关企业经营范围、管理核心、服务质量，对于改善供热质量，优化局面居住环境，维护相关主体的经济利益有着重要的作用。由于供热企业的规模化经营时间还不长，传统条块分割式的管理还有大量地遗存，导致供热企业档案工作出现基础信息不足，信息化程度不足和服务效能低下等实际问题，这不利于供热企业取得经济化运营的绩效，也不利于热力用户和单位利益的保障，并且在一定条件下会产生矛盾，给供热企业带来社会信誉、经济效益方面的损失。新时期，应该在供热企业档案管理工作的基础上抓起，形成对供热企业档案信息化的全面提升，在有效提高供热企业档案服务效能的基础上，打造新时期更适于供热企业档案管理的工作体系，实现为供热企业发展做出基础性、支持性和管理性的贡献。
2、供热企业档案管理现状
2.1供热企业档案管理实际的问题
当前供热企业档案管理工作存在着现实与信息化需要差距巨大的具体问题，一方面，供热企业档案管理的水平不高难于做到对信息化的支持，很多供热企业的收费凭据、缴费清单还利用手工记录的方式，这很容易形成基础单据的污损、丢失、涂改和消灭，这在一定程度上使得供热企业的经营和建设受到很大制约。另一方面很多供热企业脱胎于计划经济时期的房管单位，由于区域间房管单位的规程存在细节上的问题，这会造成供热档案出现种种问题，特别是在房管单位隶属频繁变更、管理机制反复调整、经费长期得不到落实的背景下，大量的供热信息得不到收集和整理，很容易造成供热企业档案基础性不牢。
2.2抓好供热企业档案管理的信息化工作
供热企业档案设计民生，需要加以高度地重视，在新时期，要以信息化为手段推进供热企业档案管理基础工作的提升。供热企业档案要针对原始依据进行快速而准确地数字化，使其适应信息时代的需要，在准确确定权属，大小，类别的基础上，实现面对公众的供热企业档案信息公开化，更好地促进供热企业档案管理信息化的实现。
3、供热企业档案管理基础工作
3.1供热企业档案管理基础工作存在的问题
供热企业档案管理基础方面存在规范程度不高和相关平台搭建过慢的问题，这会导致供热企业档案管理没有牢固的基础，不能给供热企业档案管理工作一个全新而扎实的支持，严重影响供热企业档案管理功能的发挥。
3.2打牢供热企业档案管理的工作基础
一方面，要实行供热企业档案管理的规范化和标准化，研究制定出供热企业档案的分类办法、编号方案、管理规定，在保证档案收集完整的情况下，对原有档案进行集中整理，对今后形成的档案进行规范化整理。另一方面要建立档案信息数据平台，实现对全业供热信息进行全文检索，便于公众对供热企业经营和管理的监督。
4、供热企业档案管理的服务效能
4.1供热企业档案管理服务效能偏低
当前供热企业档案管理的服务职能还没有得到发挥，极个别的供热企业的档案工作还存在该开发而未开发、该开放而未开放的实际问题，根据多年的经验，没有服务意识是当前供热企业档案管理工作的主要短板，这会严重影响供热企业档案管理的服务功能，甚至对供热企业的本身管理造成影响，并难于维护好热力消费者和公众的合法权益。
4.2提高供热企业档案管理的服务效能
一是，促进供热企业的有效管理，供热档案是供热管理、设备设施维修养护、更新改造中必不可少的重要依据。现代建筑工程进入地下和埋入建筑体内部的管线、设施越来越多，越来越复杂，这些工程一旦发生故障，通过档案信息系统直接实现实时网络全文检索，可有效提高物业维修、养护工作效率，省时省力并减少对住户的影响。二是，维护热力消费者的合法权益，供热企业要完整管理好物业供热档案对于维护企业和热力消费者的合法权益，避免不必要的损失和矛盾纠纷将起到重要作用。一方面，对热力消费者的档案信息和缴费信息进行管理，保证各类信息的全面、真实，避免因物业供热企业管理人员因人为疏忽造成缴费收据保留不全、重缴漏缴等事件的发生。另一方面，对业主需要的物业供热维修服务提供准确图纸，可以最大限度地节约维修成本、避免对热力消费者居住环境造成较大损失。
5、结语
综上所述，供热企业档案管理工作千头万绪，涉及的环节、部门和主体纷繁复杂，如果不能立足于实际，抓紧实现供热企业档案管理信息化，那么很容易出现供热企业档案管理效能的降低，进而出现供热企业经济效益的下滑和社会定位的降低。应该利用供热企业档案管理工作对整个企业管理的促进作用，在做好热力消费者信息管理的基础上，形成对热力消费者的权益维护，做到既能主动维护社会祥和安定，又能确保供热企业经济利益，还能体现消费者意愿维护等综合目标。
参考文献：
关键词：供热数字化；解决方案；设计
中图分类号： TU995.3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-113-2
0 引言
为了能够全面地推动供热信息数字化的发展，以我国目前的供热系统的实际情况为根据，科学合理地设计和建设供热数字化解决方案。通过供热数字化解决方案能够对大量的可以反映供热状态的数据和日常管理数据进行收集，并且通过计算机技术做好数据的分析工作，有效地处理供热数据以及供热系统整体状态两者之间的关系，从而将有效的信息提取出来，将合理的依据提供给企业的决策和预测工作。
1 供热数字化解决方案概述
1.1 供热数字化解决方案的开发背景
作为社会的窗口行业，供热行业供热质量的好坏直接决定了千家万户的冷暖问题，同时还与百姓的生活水平和社会安定具有密切的关系。在我国社会不断发展以及城镇化进程不断加快的今天，供热企业规模变得越来越大，而且用户对缴费的准确性、快捷性、方便性变得越来越高。尤其是季节性集中供热是供热行业的一个特有的特点，在供热期来临之前老百姓都要集中缴纳取暖费用，因此供电企业面临着越来越大的收费压力和供热信息量，同时也面临着越来越复杂的管理工作[1]。所以，供电企业必须要将手工管理的模式摒弃掉，通过供热数字化解决方案填补在日常经营管理中和收费管理工作中存在的各种漏洞，将一套专业、稳健、成熟的信息系统建立起来。
1.2 供热数字化解决方案的含义
所谓的供热数字化解决方案主要是指立足于供热企业中的关键业务功能，将提升工作效率、数字化管理基础信息以及规范业务流程等作为目标，利用各种先进的软件技术等建立起来的数字化业务管理平台，其除了包括开关阀门管理、欠费管理、用热费用收取、用热客户信息管理等各种核心的功能之外，同时还包括客服投诉、统计分析供热数据和查询等一系列的功能，有机地整合供热企业的生产站点、管网检修、调度、客服部、计划部、财务收费部等各个部门的职能，属于一整套的完善的供热企业管理系统。
2 供热数字化解决方案的设计原则
2.1 可扩展性和可操作性
供热数字化解决的方案除了要确保功能的完善性之外，同时还要将维护方便、操作简单的特点体现出来，此外，还要对供热数字化方案的灵活扩展能力进行考虑，确保系统具有较好的伸缩性，能够充分地满足公共建筑能耗监测、热用户―换热站―管网热源的三级结构的发展需求。在建设供热数字化解决方案的时候除了要对系统的维护、升级进行考虑，还要确保相应的接口的二次开发工作[2]。
2.2 技术先进性和实用开放性
只有积极地通过先进实用的技术构建供热数字化解决方案，才能够实现其系统功能，同时通过先进的技术还可以确保供热数字化解决方案的高效运行和前瞻性。严格遵照开放性的原则构建供热数字化解决方案可以有效地提升方案功能的可操作性和实用性。
2.3 标准化
在建设和设计供热数字化解决方案的时候必须要严格遵守国家和地方的相应标准和规范要求，通过标准的技术和方法设计和开发供热数字化解决方案。只有使供热数字化解决方案实现标准化，才可以确保其具有较高的通用性和影响力[3]。
2.4 安全稳定性
对供热企业来说建设工作数字化解决方案具有十分重要的意义，为此，在设计供热数字化解决方案的时候必须要严格遵守稳定性、可靠性和安全性的原则。
3 供热数字化解决方案的具体设计
3.1 供热数字化解决方案的结构
在总结和分析现阶段成熟软件系统的运行状况的基础之上，严格地以工具系统的实际运行情况为根据，将供热数字化解决方案的系统结构确定下来，其主要由现场终端设备、通信网络和监控管理中心等三个部分共同组成。
首先，监控管理中心：供热数字化解决方案的监控管理中心主要是由具有各种功能的工作站和服务器等组成，其主要的功能就是进行网络、报警管理、控制操作、运行状态显示、采集后数据的处理和存储等。
其次，通信网络：在供热数字化解决方案的通信网络中能够选择多种通信方式，利用VPN、PSTN、ADSL、CDMA、GPRS等不同的方案进行通信，各个换热站节点都能够与监控管理中心之间实现及时、快捷、高效的数据通信，在具体的通信过程中可以保证实现56 kbit/s以上的通信速率[4]。
最后，现场终端设备：现场终端设备主要包括现场一次性数据采集仪以及换热站自动控制设备等，比如电动阀流量、压力阀、温度阀等，利用供回水的流量、压力、温度和电动调节阀对水泵的室外温度、故障、电流、频率和运行状态等各项参数进行控制和反馈。
3.2 供热数字化解决方案的具体设计
3.2.1 数据监控管理中心的设计
在进行需求分析的基础之上，将监控管理平台的技术要求确定下来，并且构建数据分析系统数据管理系统和数据实时监测系统。在数据中心将管理服务和服务器、各种数据处理器、数据库等建立起来，同时还要构建GPRS服务器等相关的服务器。选择统一开发的监控系统完成数据监控管理中心的各项主要功能，其中包括数据同步、系统管理程序、采集数据显示、上报数据发送、能耗数据汇总、仪表能耗数据计算、数据解析服务、数据采集网关命令下达、数据采集报文的接收、数据接收服务等。在进行数据采集工作的时候需要按照10 min/次的数据采集频率来进行。选择B/S结构，分Web层、业务层和数据层等三个不同的部分针对供热数字化解决方案进行设计。首先，Web层：利用Web服务器用户就能够实现接入。其次，业务层：业务层主要包括包括报表处理平台、信息平台、目录服务平台和数据分析平台等，其中数据分析平台的主要功能就是对数据进行采集，并且统计和分析能耗；目录服务平台主要就是要将不同的数据索引建立起来；信息平台主要就是分布和共享Web信息；报表处理平台可以以不同的需求为根据将各种各样的曲线、图形和报表形成。最后，数据层：数据中心采用分析型数据库作为数据层，从而能够对数据进行高效地分析[5]。
3.2.2 数据采集系统的具体设计
在换热站现场将数据采集系统建立起来，其主要的作用就是采集存储和传送各类民用建筑供热仪表的数据，由通信设备现场仪表和现场采集设备等共同组成了现场数据采集系统，利用数据采集处理器来实现数据采集工作，选择成熟的多核嵌入式架构作为数据采集器，通过MBUS、RS485等不同的方式对数据进行采集，并且在数据库中保存采集的数据。利用相应的系统软件分离供热参数，并且将数据报表形成。数据采集上传的内容主要包括时钟、设备、故障代码、耗电量、耗水量、累计流量、瞬时流量、累积热量、瞬时热量、回水温度、供水温度和室外温度等。因为具有较多的供热能耗监测点，再加上较小的数据传输和监测点分散等因素，因此选择GPRS无线数据传输模式进行数据传输，不同的点都具有固定的IP地址，从而将一个局域网形成，确保实现远程数据传输的目的。
4 结语
供热数字化解决方案能够以不同换热子站在每天的具体运行情况为根据对大量的日常管理数据进行收集，而这些数据可以将现阶段的供热状态很好地反映出来。通过计算机技术分析处理这些数据，并且采用直观的曲线、图形和报表等显示这些数据，从而获得有效信息，使企业更好地调整供热系统的策略，并且有效地节约能源。
参 考 文 献
[1] 孟志强.锡林浩特集中供热系统解析[J].电子世界，2014（12）.
[2] 韩超.数字化供热信息系统在供热企业中的应用[J].信息与电脑（理论版），2012（08）.
[3] 张伟，刘家明.智慧供热系统技术及应用[J].节能与环保，2016（04）.
[关键词]燃气供热；集中式燃气锅炉房；分散式燃气锅炉房
中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0007-02
我国大部分地区已经对燃煤供热方式进行改进，逐渐采用天然气形式来改善人们的生活，并且提升城市发展的进程。在实际的工程建设中，各种供热方式都会加强空气的污染程度，因此，燃气锅炉房供热工程的相关工作人员应该对这一问题加强重视，在保证供热工程有效性的前提下，促进社会和城市的可持续发展。实现经济效益和生态效益的双赢。
1 工程概况
某地区是一个新开发的地块，供热工程在运行的过程中要以能源的结构类型为主，最大限度地达到能源调整的最终目标，进而制定科学合理的热源方案。从工程整体上看，规划图中已经就很明显的体现出其功能，其中总体的供热面积为658.3×104O，总体的供热负荷达到396MW。由于案例中的工程面积较大，工程的系统性比较强，因此，需要将其分成一期和二期两个部分进行招商。从规划区开发程度上看，还有三期到五期作为中远期的开发目标。
2 热源方案
在进行热源方案设计的过程中，主要应该以天然气为主要的燃料，在此过程中，没有将用户的壁挂式燃气锅炉考虑到其中。根据热源的形式可以将燃气锅炉房进行分类，其中包括分散式燃气锅炉房和集中式燃气锅炉房等等。首先，分散式燃气锅炉房就是对锅炉房的温度进行分散，这些锅炉房从其性质上看属于低温锅炉房。在运行的过程中由于出水的温度比较低，供热面积相对较小，一般不进行热力站的设置。直接采用直供的方式来进行供热。如果锅炉房属于分散式的高温燃气类型，就需要置换机组结构，并且设置热力站。可以采用间接地供热方式。其次，集中式燃气锅炉房的形式和分散式燃气锅炉房完全不同，这中类型的轱辘放供热面积相对较大，而且，出水的温度不断升高。根据供热区域的分布状况以及实际的供热面积来设置相应的热力站。这两种形式都是以燃气为主要的热源形式。
通常情况下，热源方案的设定具有一定的复杂性，需要根据供热的安全程度、技术工艺以及投资经济和环境效益等方面的综合指数为主要的指导原则。另外，热源方案的设定需要和城市建设规划的相关进程相符合，保证技术、经济以及工程项目的科学性和合理性。在本文中，工程的建设主要是以地区的特点为依据，和常规的条件和方案向比较，对总体的规划提出较高的要求。其中，热源方案的类型主要见表1。
3 热源方案的比选
3.1 比选内容
第一，建设用地。从建设用地面积方面来说，分散式的燃气锅炉房对于建筑用地的要求较低，其占地面积相对较小。从总体上看，这种锅炉房可以分成高温和低温两种类型。但是，集中式燃气锅炉房需要用到的占地面积相对较大。在实际的建设中，可以通过降低建设用地情况来完善配套设施的建设工作。单独从这一因素中可以看出，以上三种方案都可以对其进行落实。
第二，整体能效。从整体能效的角度上看，由于集中式燃气锅炉房的供热系统在管线的应用中会出现一定的热损失现象。所以，整体的能效相对较低。相反，分散式的高温燃气锅炉房则体现出较高的能效，主要是由于这种系统对于管网规模的要求不是很高。分散式低温燃气锅炉房由于自身的供热系统采用的是直接供热的方式，所以热量在管网中的损失程度不大，因而，其整体效能最高。从整体的效能上可以看出，方案1的整体效能醉倒，方案3和方案2次之。
第三，安全性。从工程热源的各种设计方案上可以看出，分散式和集中式的燃气锅炉房由于采用的是天然气为主要的能源类型，因此，安全性能都可以得到有效的保证。这两种形式的锅炉房在系统的技术性方面都达到了比较成熟的程度。但是，对于分散式低温燃气锅炉房来说，如果用户失水问题比较严重，就会对燃气的锅炉安全问题产生严重的影响。可见，在实际的方案设定中，分散式低温燃气锅炉房的设计方案明显具有一定的劣势。
地下燃气管道也是影响安全性的重要方面，其中地下燃气管道和建筑物之间的距离需要进行严格地测定和规划。相关的城镇燃气设计规范已经进行了规定，次高压地下燃气管道的距离要明显大于中压地下燃气管道。除此之外，调压站和建筑物、构筑物之间的距离也是影响安全性的重要方面。
第四，工程造价。对于燃气锅炉房供热工程方面来看，三种设计方案的内容都体现在表2中。
燃气锅炉房的供热工程在保证其供热功能的基础上，需要充分考虑到工程的造价问题，因此，本文主要对三种人员方案的造价问题进行精准地计算，相关的数据主要表现在表3中。
第五，经营管理模式。从方案一中可以看出，经营管理的模式众多，主要包括能源管理委托经营的方式；锅炉房的出售等等。在出售的过程中，主要出售给开发商，然后再由开放商进行委托，交由物业管理，直接对使用费用进行承担。但是如果遇到分散式低温锅炉房开发商数量较多时，就会存在着开发商之间的热力结算问题；供热企业的自主经营模式已经比较常见，但是在实际的供热工程中，企业对于分散是低温燃气锅炉房的管理不到位或者是管理力度不够等等。对于方案二来说，只适合采用企业自主经营模式。方案三最值得揣摩，在采用分散是的高温锅炉房方式时，可以有效的降低数量，同时还能够保证自主经营的可行性。减少了主动弊端。
第六，建设灵活性。分散式燃气锅炉房的建设可随热负荷的增长逐步实施，灵活性较大。集中式燃气锅炉房适合成熟片区煤改气项目或整体片区招商已接近饱和的区域。而对于二号台地，由于区内各地块开发程度不一，尤其是三至五期地块，若全部采用集中式燃气锅炉房存在供热负荷不饱和、投资效益差的问题。
3.2 比选结果
如上所述，分散式燃气锅炉房在整体能效、工程造价、建设灵活性等方面具有优势，但不利于经营管理。分散式高温燃气锅炉房不仅安全性更高，而且可采取供热企业自主经营模式，避免了分散式低温燃气锅炉房经营管理存在的弊端。由于一、二期地块目前已进入招商阶段，若同一片区内分散式燃气锅炉房过多，开发商之间的协调管理难度较大。综合考虑，一、二期地块宜采用集中式燃气锅炉房供热系统；三至五期地块的不确定因素较多，考虑到供热负荷的饱和程度及经营管理，宜采用分散式高温燃气锅炉房供热系统。综合以上分析，最终采用方案3。
4、热电厂和锅炉房联合供热的热源方案分析
热电厂与区域调峰锅炉房联合供热作为一种新的能源综合利用技术，在能源转换效率具有突出优势，是节约能源、提高能效、减少环境污染的有效措施。热电联产，是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，简称CHP。该方案可取得很好的能源效益、生态效益和经济效益。
能源效益：热电联产是一种即产电又产热的先进能源利用形式，其先进性主要表现在以下几点：一是降低能源消耗，二是提高空气质量，三是补充电源，四是节约城市用地，五是提高供热质量，六是便于综合利用，七是改善城市形象，八是减少安全事故。热电联产由于具有许多优点，所以世界各国都在大力发展。世界热电联产发展呈现许多趋势。
生态效益：环境保护是我国基本国策的重要组成部分，为了保护环境和自然资源，提高能源利用效率和经济效率，国家颁布了节约能源法和环境保护法，并制定了一系列的法规和标准，城市供热和建筑采暖对环境的影响不可低估，在工矿企业和城市生活中，有关设备、系统的运行，形成废气、废水、废渣、粉尘等有害物质和噪声、振动、恶臭，污染和危害着环境；对于我过北方地区，采暖供热系统所产生的各种污染，是污染物排放中相当大的一部分，如何降低采暖供热污染物的排放，是建设环境友好型社会的重中之重。通过联合供热，集中供热锅炉房与热电有限责任公司所排放的污染物量都有较大降低。从中可以看出，热电厂与调峰锅炉房联合供热，不仅是一种有效的能源利用形式，也是一种对于保护环境来说有效的供热方式。实际生活中，锅炉的污染物指标很多，比如，锅炉软化水处理剂、噪声、振动、废热、渣场等等。通过分析计算，我们可以大致得出，由于燃料的消耗量降低，燃料的综合利用率提高，废热污染相比要下降很多，渣场的面积也要相应的减少。同时，噪声、振动等污染也会有所下降。
经济效益：双方的经济效益都大量提高，同时由于联合供热，燃料的消耗量降低，产生的灰渣等固体废弃物也会减少，这对于创建资源节约型社会有很大的帮助，另外由于需求的燃料降低，可以减少运输车辆的数目，这对于城市的交通运输压力也会相应的降低，由于燃料的消耗降低，用来存储备用燃料和固体废弃物的场地也可以相应减少，这对于用地情况越来越紧张的城市来说，无疑是有好处的。
5 总结
从能源结构现状和未来发展情况来看，供热能源仍然会以燃气为主，所以，在供热能源选择上以采取燃气为基础，同时还需要综合节能、环保、安全、经济等多种因素进行分析比较确定。
参考文献
[1] 田贯三，付林.“西气东输”中天然气合理应用方式研究[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：133―135.
[2] 赵树兴.锅炉房集中供热系统节能评价体系的建立[J].煤气与热力，2011，31（2）：A29一A33.
[3] 卢春田，习磊朋.热水管网供热距离经济性分析[J].中国科技信息，2011（11）：223―224.
[4] 王海超，焦文玲.热电厂与燃气锅炉房联合供热的运行调节[J].煤气与热力.2008（05）.
关键词 压差控制阀 分户热计量 双管供暖系统 应用 一、概述
在分户计量双管供暖系统中，为充分利用家用电器、灯光和人体等自由热量，通常是在每一组散热器上安装预设定型温控阀，因此整个系统是变流量运行，作用在温控阀上的压差随着流量的改变而发生变化。当其实际压差较大温控阀就可能产生噪音，尤其是在房间热负荷较小时，温控阀会频繁开关，产生振荡。振荡除引起不必要的磨损外，还导致回水温度升高，并影响系统中的其它温控阀，因此在一个设计良好的分户计量双管供暖系统中，一方面应使用系统中每个温控阀的热权度总是大于等于1，另一方面温控阀上所随的实际压差还应该保持在它的允许范围内[1]。
压差控制阀也称为自力式压差控制阀，在变流量系统中，它通过感应供热管道系统中两点的压力，可以使被控环路的压差保持恒定，保证被控环路中调节阀门的正常工作，那么在分户计量双管供暖系统设计时，控制阀应如何布置呢？通常有以下三个方案：a.压差控制阀仅在设在建筑物供暖引入口，控制供暖引入口的压差为定值。b.在下供下回式双管系统中，压差控制阀设在每组共用立管的起始端，控制立管的压差为定值。c.压差控制阀设在每一户的引入口，控制户内系统的压差为定值。
目前，在实际设计中，这3个方案应如何选择，争议颇多，仅就保证温控阀平稳工作而言，方案1最差，但其初投资最少；方案3最好，但其初投资最高；方案2介于方案1和3之间。下面就针对这3个方案进行一些分析，希望为工程人员设计时，方案的选择提供一些有益的建议。另外应说明的是：本文所讨论的双管供暖系统是指户内、户外都为双管的系统。
二、方案分析
1．方案1：压差控制阀仅设在建筑物的供暖引入口
由于是双管系统，因此以户为单位，供暖系统内各户之间是并联关系。每一用户户引入口作用压差ΔPS可以由下式计算：
ΔPS =ΔP1 +ΔP2-ΔP3
（1）
式中：ΔP1--建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差；
ΔP2--所计算用户随的自然作用压头；
ΔP3--从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失。
（1）式（1）中各参数的讨论
a.建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差ΔP1在系统运行过程中，ΔP1是定值，它取决于设计工况下，供暖系统最不利环路中，从供暖引入口压差控制点到最末端用户户引入口之间供回水管路的阻力损失 ，最末端用户户内系统的总阻力损失 以及最末端用户所随的自然作用压头 。根据式（1）有：
（2）
b.用户所随的自然作用压头 ΔP2
ΔP2取决于用户所处的楼层以及供回水立管中供回水温度[2]。在系统的运行过程中，ΔP2是一个不断变化的量，因此在设计工况下，根据式（1）计算户引入口作用压差ΔPS时，其自然作用压头ΔP2应取最小值。因为如果取值较大，那么根据式（1）所计算的户引入口作用压差ΔPS就较大，在根据ΔPS设计户内系统时，其管道和温控阀的阻力损失就可能较大，当实际的自然作用压头ΔP2小于所选定值时，户引入口作用压差ΔPS就会低于设计值，导致温控阀上的实际压差小于设计值，此时，温控阀即使全开，散热器所提供的热量仍不足以维持设计室温，所以在设计工况下，自然作用压头ΔP2应取最小值。这样，在实际运行时，自然作用压头ΔP2总是大于等于最小值，因此能保证温控阀的热权度总是大于等于1，房间温度总是能达到设计值。不过，由于自然作用压头ΔP2的影响因素较多，要确定每一用户的最小值通常都很困难，因此为便于设计，在设计工况下计算户引入口作用压差ΔPS时，自然作用压头ΔP2可以不考虑。
c.从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失ΔP3
在变流量系统中，供回水管路的阻力损失ΔP3是一变量，它取决于管路中的流量以及管路的长度。在设计工况下，其值最大，当管路中的流量趋近于零时，ΔP3也趋近于零[1]。同一供暖系统当采用同程式时，其ΔP3一般比采用异程式更大[2]，因此根据式（1）可知；各用户由ΔP3所引起的ΔPS波动，同程式比率经异程式系统更大，由此可见，设计时应选择异程式系统。
d.户引入口作用压差ΔPS
对于双管系统，在散热器热负荷一定的情况下，当户引入口作用压差ΔPS大于设计值时，由于散热器上温控阀的调节作用，户内系统各管段的流量会保持不变[1]，因此各管段的阻力损失也不变，户引入口作用压差ΔPS的增加值会等量地作用在户内系统每一个温控阀上。由此可见，在系统设计时，只要保证运行过程中，户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失，就可以保证在任何情况下，温控阀上的实际压差总是大于等于设计工况下的设计值，因此温控阀的热权度总是大于等于1，用户随时能获得设计所要求的室温。那么应如何设计才能使户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失呢？
根据前面的分析可知：在设计工况下进行设计时，自然作用压头可以不考虑，管路的阻力损失ΔP3为最大。而在实际运行过程中，由于存在自然作用压头，管路的阻力损失ΔP3又较小，故根据式（1）可知：运行过程中，户引入口作用压差总是大于等于设计工况下的户引入口作用压差，因此在设计工况下，只要使户引入口作用压差大于等于户内系统的总阻力损失，那么运行过程中，户引入口作用压差就总是大于等于设计工况下户内系统的总阻力损失。而这一点在设计工况下进行水力计算时，可以很容易做到。
另外，由于户引入口作用压差ΔPS的波动反映了户内系统每个温控阀上作用压差的波动，因此只要控制户引入口的作用压差ΔPS的最大值，就能够保证运行过程中温控阀不超过它的最大工作压差。根据文献[3～4]可知：在设计工况下，户内系统包括热表和锁闭调节阀的阻力一般不应超过30kPa，因此在运行过程，只要控制ΔPS的最大值不超过30kPa，就能保证温控阀的正常工作。
（2）方案1分析的小结
通过前面的分析可知：为保证运行过程中，温控阀上的实际作用压差不超过其正常工作最大压差，用户引入口的最大作用压差不超过30kPa，因此根据式（1）有：
ΔPS =ΔP1 +ΔP2 -ΔP3 kPa
从上式可知 ：当ΔP3=0时，户引入口的作用压差ΔPS最大，故根据上式有：
ΔP1 ≤30 -ΔP2 kPa
上式中，对于自然作用压头ΔP2，在设计工况下，各用户所随的值最大[2]，并且其最大值可以由下式计算：
ΔP2=gH（ρh-ρg） kPa
式中：H--上供下回式双管系统中，为建筑物的高度；下供上回式双管系统中，为建筑物的高度减去建筑物顶层的层
高，m。
ρh、ρg--设计工况下，供回水温度所对应的水的密度，kg/m3。
故有ΔP1≤30-gH（ρh-ρg）/1000 kPa
因此，当仅在供暖引入口设压差控制阀时，其控制压差必须小于等于30-gH（ρh-ρg）/1000 kPa，才能保证系统运行过程中，温控阀上的作用压差能够小于其正常工作的最大压差。另外，由于设计工况下进行水力计算时，不考虑自然作用压头，故根据式（2）有：
由此可见，只有当设计工况下最不利环路的阻力损失 小于30-gH（ρh-ρg）/1000kPa时，才可以采用方
案1。
2．方案2：在每组共用立管上设压差控制阀
本方案只适应于供下回式双管系统。参照前面对式（1）各参数的分析，方案2在设计工况下进行水力计算时，其自然作用压头同样可以不考虑，因此压差控制阀的控制压差ΔP1等于共用立管上最不利环路在设计工况下的阻力损失 ，其中为 为立管上压差控制点到户引入口之间供回水管路的阻力损失，另外，为保证共用立管上各用户在运行过程中户引入口作用压差ΔPS不超过30kPa，ΔP1同样应小于等于30-gHρh-ρg）/1000 kPa，当ΔP1大于该值时，就不应采用方案2。
3．方案3：在每户引入口设压差控制阀
对于大型的供暖系统，当无法采用方案1和2时，就应采用本方案。其压差控制阀的控制压差ΔP1等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失，其中包括户用热表和锁闭调节阀的阻力，ΔP1应小于等于30kPa[3～4]。此时，各共用立管上只需设截止阀或闸阀，起关闭作用。
在本方案中，由于压差控制阀的调节作用，在系统的运行过程中，自然作用压头和系统流量的变化，不会对户内系统温控阀的工作产生影响。不过，为了在运行过程中保证压差控制阀的正常工作，其资用压差应始终大于等于其设计压差。压差控制阀的设计压差应等于设计工况下其本身的阻力与其控制压差之和，因此在设计工况下进行户外共用立管和供回水干管的水力计算时，自然作用压头可作为安全裕量，不予考虑。因为如果要考虑自然作用压头，一方面会使水力计算更复杂，另一方面自然作用压头不恰当的取值，会导致运行过程中，压差控制阀的资用压差小于其设计压差，有可能导致压差控制阀即使全开，通过的流量也不能满足用户要求。
另外在设计时应注意的是：供暖系统中所使用的压差控制阀一般都有最大工作压差限制，当作用在阀上的实际压差超过其最大工作压差时，阀就会被压坏，因此在使用方案2和3时，如果运行过程中，室外管网在供暖引入口的资用压差会超过供暖系统中所使用压差控制阀的最大工作压差时，就必须在供暖引入口设其它型号的压差控制阀，控制整个供暖系统的压差。此时，该压差控制阀的控制压差应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失。
4．户内和户外系统形式
对于户内系统，根据前面对供回水管路阻力损失ΔP3分析的相同理由，为减少运行过程中，温控阀作用压差的波动范围，应选择异程式系统。对于方案2和3的户外系统，也建议采用异程式系统。因为同一供暖系统，当采用异程式时，其系统的总阻力损失一般要比采用同程式更小[2]。这样，可以减小供暖系统引入口所需要的资用压头。
三、结论
（1）分户计量双管供暖系统在设计工况下进行水力计算时，其自然作用压头可以不考虑，户内和户外系统应采用异程
式。
（2）选用方案1时，其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失 ，并且ΔP1应小于等于30-gHρh-ρg）/1000 kPa。
（3）选用方案2时，其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于立管上最不利环路在设计工况下的总阻力损失 ，并且ΔP1也应小于等于30-gHρh-ρg）/1000 kPa。
（4）方案3适应于大型供暖系统，其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失，并且包括户用热表和锁闭调节阀的阻力，ΔP1应小于等于30kPa。
参考文献
1 戈特·磨擦勒，雷纳特·奥贝尔，编著，供暖控制技术，北京：中国建材工业出版社，1998
2 贺平，孙刚，编著，供热工程（新一版），北京：中国建材工业出版社，1993
热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却热回收制冷机，可以向酒店免费提供卫生热水和桑拿热水；过度季节制取卫生热水时产生的冷量可供餐厅、娱乐及多功能厅空调免费利用；冬季热泵的低品位热源来自高效宽带无霜热源塔系统，可有效地保障热泵供暖及卫生热水所需要的低品位热源。
在无锅炉等辅助热源条件下，热源塔热泵经受住南方五十年一遇的冰冻期考验，室内供暖温度达到30℃，热水45℃以上。系统运行可靠维修量小，这种无需设计锅炉、水源和地埋管等辅助热源系统的热泵，初投资经济合理，室内外机械设备综合占地面积都比较小、节能效果明显，以及对周围环境影响符合国家环保标准的空调冷（热）源来源方式，值得和大家交流探讨。
关键词：热源塔；冷（热）源；热源塔热泵
1.工程概况
桐庐大酒店位于城市发展的商业中心——杭州市桐庐县城区。桐庐大酒店是按四星级酒店标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的多功能综合性项目。
2.不同冷（热）源热泵方案初投资比较
2.1混合源地源热泵冷（热）源与初投资系统性能南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右，为维持地下土壤温度场的平衡，实现经济运行目的，设计采用混合源（地埋管+冷却塔）地源热泵。地下土壤源温度场可维持在16～22℃之间变化，热泵热源温度平均保持12～6℃之间变化，。热泵是以15℃热源作为供热量指标，在热源温度12～6℃条件下运行供热虽有衰减，但仍能满足2500kw供暖和热水负荷的需求量。热泵供热性能系数cop值可达3.5以上，主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬，才能实现单项运行经济指标的高效。
系统初投资 近期原萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管，岩层钻孔单井深度35米，钻机日进尺深度只有10米，井深造价超过100元/米。在大型建筑物中用地紧张，单井深度可达到80～100米，随着井深增加岩层硬度会更高，井深造价为120～200元/米之间（四川地源热泵示范工程）。采用混合源地源热泵机组及冷（热）源地源埋管系统的初投资为710.00万元左右。
2.2空气源热泵冷（热）源与初投资系统性能 酷暑制冷，空气源热泵的制冷效率与室外气候有直接的关系，随室外温度的升高而降低，机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。空气温度35℃，出水温度7℃，空气源热泵制冷能效比eer值在2.5左右。隆冬供热，南方地区受特定地质与气候条件因素影响，成为冷暖气流对峙区“低温高湿”，空气中低品位“潜热”含量高，空气源热泵因构造缺陷，不能有效地利用低品位热源，持续期累计约50天左右（-5～2℃温度有近10天左右，2～5℃温度有近40天左右）。当空气源热泵迎面风速为2m/s时，室外空气干球温度在0～5℃，相对湿度>80%时结霜最为严重，此时平均每小时化一次霜，按现代技术不停机旁通换向化霜程序，一次化霜的时间不少于8分钟左右（包括室内反向取热）。空气源热泵在0～5℃条件下处于无霜至结满霜与半结霜状态下运行，供热性能下降35～40%；化霜减少的供热量达15～20%左右。因此，在最恶劣工况条件下空气源热泵机组的实际供热输出量，只有标准工况供热量的50%左右，供热性能系数cop平均只有1.5左右。
系统初投资 冬季酒店供热需求量为2500kw，选择空气源热泵方案，容量应按实际供热能力确定为：q=q0.δ+rq0为设定的标准供热量、δ为实际供热系数、r为辅助热源；
q0=3800kw δ=0.53 r=500kw q=q0.δ+r=3800×0.53+500=2514kw设计采用标准制冷量为3800kw空气源热泵机组加500kw辅助电加热装置，能够满足制热最不利工况下供热。根据涡旋压缩机构造不适应空气源热泵结霜后，长期处在高压差下运行，容易损坏等因素，应采用螺杆压缩机组，空气源热泵主机方案初投资为716.00万元左右。
2.3热源塔热泵冷（热）源与初投资
2.3.1热源塔热泵原理热源塔热泵定义为：夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵。
热泵所提升的低品位能来自热源塔，热泵必需是在较小的传热温差下运行，才能获得较高的供热性能系数，需要按热源塔实际使用工况设计热泵工况，所以定位为热源塔热泵。
热源塔热泵工作原理：由热源塔旋流风机扰动环境中“低温高湿”空气从塔体底部进入，经低温宽带换热器底部迎风面逆向流通，形成传热面与环境空气之间的显热与潜热的交换。宽带换热器将来自热泵小温差蒸发器的低温循环溶液（乙二醇稀释溶液）从宽带换热器上部进液底部出液，获得低于环境温度2～3℃的溶液作为热源塔热泵的低温位热源。
自然无霜运行期：南方冬季，环境温度为2～5℃的持续时间为40天左右，占冬季低温高湿天气85%以上，是传统窄带空气源热泵结霜率较频繁期。闭式热源塔由于设计上采用了冷库-15℃的低温宽带小温差传热技术，比传统窄带空气源热泵结霜温度下降了5～6℃，减少了85%的结霜机率。环境空气温度高于2.0℃以上时，空气相对湿度较大潜热含量高，宽带换热器在进行热交换时凝结水量大，凝结水分离系统自动排出凝结水份。
人工无霜运行期：南方冬季，环境空气温度低于1.0℃以下时的累计时间约10天左右，为防止负温度湿空气遇冷（低温宽带换热器）结霜，负温度喷淋装置根据智能控制要求，自动喷淋环保防冻溶液（选用食品行业用无毒、无腐蚀、环保的防冻液）降低换热器表面冰点，待低温期过后采用浓缩装置分离水份。
2.3.2闭式热源塔热泵应用案例与性能湖南吉首市金煌宾馆，地处湘西山区，冬季低温高湿，夏季高温酷暑。空调面积2300平方米，其中客房80间，大堂150平方米，茶艺中心95平方米。生活热水需求量15吨/日，供暖温度要求28℃。系统设计，采用“热源塔热泵冷暖空调热水三联供”系统，热泵机组设计容量，按夏季标准工况制冷量采用160kw机组二台。在厂家交货前进行标准工况制冷量测试时发现每台只有120kw/台。比原设计配置减少了160×2-120×2=80kw，相当于25%的设备容量配置。2008年南方遭受了50年一遇的－1～－4℃冰冻期，这个先天性不足的容量配置系统，经受了严峻的实际考验。标准工况制冷量为120×2=240kw的机组在低温位热源进水温度为－5℃情况下，压缩机自然衰竭要大于标准工况制冷量的25%，实际工况供热量为90×2=180kw.在冰冻期期间，由于热源塔热泵低温位热源来源稳定，无霜运行效率高满足要求，平均日输出45℃生活热水15吨，客房供暖温度达到28～33℃，大堂供暖温度达到24～26℃。热源塔热泵性能，在“低温高湿冰冻期”就闭式热源塔而言，只要保障溶液冰点浓度，在－5℃低温位热源，输出热水45℃情况下，机组的供热性能系数cop不低于3.0（实验室测试，传统干式热泵螺杆机组在给定－5℃低温位热源，输出热水52℃条件下，供热性能系数cop不低于2.6）。
系统性能 热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵。由冷热源吸收设备——闭式热源塔和低位热源提升设备——低热源热泵组成。环境空气温度高于1.5℃以上时属于无霜运行期，环境空气温度低于1.5℃以下时累计时间约10天左右，为防止零下温度湿空气遇蒸发器结霜，系统负温度防霜系统自动喷淋环保防冻溶液降低换热器表面冰点，待低温期过后采用浓缩装置分离水份，保障了热源塔热泵在最恶劣工况下0～5℃供热性能系数cop值不低于3.2.系统初投资 冬季酒店供热需求量为2500kw，选择热源塔热泵方案，容量应按实际供热能力确定为：q=q0.δ+r q0为设定的标准制冷量、δ为实际供热系数、r为辅助热源；
q0=3450kw δ=0.75 r=0kw q=q0.δ+r=3450×0.75+0=2587kw设计采用标准供热量为3450kw热泵热水机组，能够满足制热最不利工况下供热。系统应采用满液式螺杆压缩机组，热源塔热泵及冷（热）源初投资方案为445万元左右。
小结：混合源地源热泵冷（热）源与初投资710.00万元左右；空气源热泵方案初投资为716.00万元左右；热源塔热泵及冷（热）源初投资方案为445.00万元左右，是三个空调方案中最低的。
3.不同冷（热）源热泵方案能耗比较在对方案进行综合经济性比较时，首先应注意比较基准的基本一致。
应用相同设备档次、能源价格等基准条件进行比较，才能保证比较结果的科学性和合理性。对比方案全部采用满液式螺杆机组。
4.不同冷（热）源热泵方案选择与确定
4.1混合源地源热泵方案 最初的设计方案是采用地下水源热泵机组，由于项目建筑红线建筑范围内，场地基础地质岩体广布，地质构造复杂，经水文地质勘测找不到足够的地下水源来作为热泵系统的冷（热）源，而地源土壤源打孔费用和机组造价高达710.00万元左右，对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资265.35万元，年支付贷款利息为27.76万元，全年节能回报只有5.85万元左右。且本项目又处在市中心，没有足够可利用的空地打孔。因此，地下水源、地下土壤源冷（热）源方案虽然节能，没有成熟可靠的条件使用。更何况节能费用尚不能抵消增加的初投资贷款利息。
4.2空气源热泵方案 在地源热泵方案被否定后，考虑采用空气源来作为来作为热泵系统的冷（热）源方案。夏季，空气源热泵的冷源来自空气冷却，空气源动力风机的噪声也会对周边环境及酒店自身产生影响，冷却效果受“高温酷暑”环境温度影响，最恶劣工况时能效比只有eer=2.5左右，比水蒸发冷却增加了近一倍的能耗。冬季，空气中低位“潜热”含量高，空气源热泵因构造缺陷不能有效地利用低位热源，结霜降低机组换热效率，而除霜既要耗能又影响连续供暖能力；当室外温度过低，会使机组保护停机不能正常工作，即使可以工作，其效率也很低，影响酒店的正常经营。而其空气源热泵螺杆机组造价高达716.00万元左右，对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资271.65万元，年支付贷款利息为28.4万元，全年能耗对比其它节能空调系统增加71.27万元左右。
4.3热源塔热泵方案 经慎重考虑科学论证后，最后提出一种介于水冷却制冷机节能与无霜空气源热泵之间的组合制冷与热泵系统。经多方面研究与网上市场调查了解到，热源塔热泵可有效地解决了地下水源热泵无水源，地源土壤源热泵造价高，传统风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热翅片换热器易结霜降低换热效率、化霜耗能等问题，造成供热能耗高。热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵，经受住南方五十年一遇的冰冻期考验，客房供暖温度达到30℃、热水45℃以上。热源塔热泵冷、暖空调和热水三联供一机三用，无需辅助热源，节能环保、高效，且初投资合理，热源塔热泵冷（热）源系统造价为445.00万元左右，与其它热泵方案对比如下：
①对比混合源地源热泵方案减少初投资265.35万元，减少年还贷利息27.76万元，能耗增加5.85万元，实际比混合源地源热泵方案年减少21.91万元的费用。
②对比空气源热泵方案减少初投资271.65万元。减少年还贷利息28.41万元，年节能耗减少71.27万元左右，实际比空气源热泵方案年减少99.68万元的费用。
5.结论
通过对不同热泵及冷（热）源系统方案进行的综合经济分析不难看出，热源塔热泵冷（热）源系统作为大中型建筑物（特别是酒店服务业）中央空调系统的冷（热）源具有明显的初投资低、节能和性能稳定优势。不受区域地质及自然环境的限制，在气候适宜的长江流域以南地区可在冬、夏过度季节共用，省去了锅炉设备、水源和地埋管等辅助冷（热）源系统，符合我国南方地理情况。一机三用，设备利用率高。
关键词：选型比较；方案
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
0 前言
近年来由于国家政策导向等因素，热电联产项目得到了很大的发展。各主机厂均有大量的已建、在建和执行项目，并在此过程中针对不同抽汽参数需求开发了大量不同的机型。因而，往往针对同一抽汽参数，可选不同的机型，而机型的不同又会导致机组运行经济性的差异。本文将结合某具体工程抽汽参数对机组选型进行技术经济分析，旨在选出最适合该工程实际的方案。
1工程概况
某工程热电厂出口供热介质为蒸汽，参数分别为2.2MPa/350℃和1.0MPa/280℃，与厂外热网分界为厂区围墙外1m处。由于厂区供热管线较短，厂内热网压降和温降按0.05MPa/5℃设计。因此，机组供热抽汽口处的参数分别为2.25MPa/355℃和1.05MPa/285℃。
该工程工业生产热用户基本为全年运行，考虑到机组全年大修及小修所需时间，工程机组设计年运行小时数取7500小时，根据当地系统规划，机组发电设备年利用小时为5500小时。
2机型方案
2.1抽汽方案
工程装机2×350MW超临界供热机组，对于工程所需的1.05MPa/285℃蒸汽，机组抽汽方式较为确定，一般取用中压缸末级抽汽，通过设置在中低压缸联通管上的蝶阀调整分缸压力，达到调节抽汽参数的目的，抽汽口蒸汽温度约为380℃～395℃，满足供热所需蒸汽温度。这一级抽汽同时作为除氧器、给水泵汽轮机和厂用辅助蒸汽的汽源。
对于工程所需的2.25MPa/355℃蒸汽，则存在以下几种可能的抽汽方式：
方案一：抽取高温再热蒸汽，参数约为4MPa/566℃，通过设置减温减压器将压力和温度降至供热所需。
方案二：汽轮机中压缸调整抽汽，抽汽参数与常规350MW超临界纯凝机组三段抽汽相似。
方案三：取高压缸排汽，即抽取低温再热蒸汽。
2.2各方案说明
2.2.1方案一
从高温再热蒸汽抽汽的方案比较成熟，目前已有正在实施中的国电青山热电350MW超临界供热机组和投运的华润南京热电600MW超临界供热机组。
这种方案的350MW超临界供热汽轮机一般设计为双缸双排汽（高中压缸合缸）,回热系统由三个高压加热器、四个低压加热器和一个除氧器构成,除氧器采用滑压运行。通流级数为高压缸由一个单列调节级和11个压力级构成，中压缸6个压力级构成，低压缸27个压力级构成。
供热抽汽压力由中压进汽调节阀参与调节，能够在抽汽时通过调节阀门开度控制高温再热抽汽压力。例如当机组投入供热抽汽后，随着抽汽量的增加，高温再热蒸汽压力逐渐降低，中调门关小以维持供汽压力。
本方案的优点是适用于压力和温度要求较高的抽汽参数，抽汽参数可达4MPa/566℃，压力可在3.8～4.3MPa范围内进行调整，抽汽量仅受低压缸安全运行流量的影响。汽轮机不需要重新设计，结构、通流等与350MW超临界纯凝机组基本相同，同时中压进汽调节阀的特性不变，通过进一步优化设计，即以达到中调门参与抽汽压力调节的目的。
缺点是抽汽取自锅炉再热器出口，蒸汽未在汽轮机内做功即被抽出，同时对于本工程，所需供汽参数为2.2MPa/350℃，由高温再热蒸汽减温减压存在一定的压力和温度上的损失，当抽汽量较大时，机组的热经济性稍差。
2.2.2方案二
在汽轮机中压缸设置可调整抽汽的方案，例如东方汽轮机厂的机型：包一热125MW机组和南京化工园亚临界330MW机组等。
这种方案在汽轮机中压缸缸体上设置有调节阀，蒸汽在中压缸内的通流为“翻墙式”，高温再热蒸汽进入中压缸后，经过前几级压力级后进入中压缸缸体上的调节阀，流经调节阀后返回中压缸内，在该调节阀前缸体上设有抽汽口，通过调节阀节流调整抽汽压力和流量，东汽厂称这种抽汽方式为座缸阀门调节方式，中压缸及座缸阀结构如下图所示，中压缸一般采用独立的分缸。
图2-1 座缸阀示意图
座缸阀方案用于供热压力2.0～5.0MPa的可调抽汽，可满足较高压力的工业抽汽。
对于工程所需的2.25MPa/355℃抽汽，可在东汽330MW三缸两排汽亚临界汽轮机的基础上通过更改高中压缸材质，对高、中、低压缸通流部分进行改造，设置座缸阀等，设计出适用于本工程的350MW超临界汽轮机。经咨询，这种三缸两排汽的350MW超临界机型通流级数为高压缸一个单列调节级和11个压力级，中压缸6个压力级，低压缸2x7个压力级。座缸阀设置在中压3~4级之间，抽汽压力调节范围为2.0～2.5MPa，抽汽口温度约为475℃。
本方案的优点是蒸汽在中压缸内做功后抽出，当供热抽汽量较大时，机组热经济性较好。
缺点是中压缸座缸阀存在一定的节流损失，当供热抽汽量较小或机组纯凝运行时，机组热经济性稍差。由于采用高中压缸分缸设计，汽轮机轴系变长，外形长度增加。汽轮机需要重新设计，设计和制造的周期较长。
2.2.3方案三
对于超临界350MW纯凝机组，高压缸排汽参数约为4.3MPa/320℃，压力可满足本工程需要，但是温度不够355℃。理论上可以通过重新设计高压缸级数，通过减少压力级来提高排汽温度。但受锅炉再热器超温的限制，再热器前的抽汽量一般不能超过相应负荷下再热器流量的6~8%。根据本工程2.2MPa蒸汽供汽量，方案三不能适用于本工程。
2.3汽轮机主要技术条件
表2-1 汽 轮 机 主 要 参 数 表
3技术经济比较
3.1主辅机投资比较
根据机、炉、电匹配原则，方案一和方案二所配锅炉和发电机参数基本相同，价格可视为相同。主要辅机投资费用亦基本相同。
方案一汽轮机为高中压合缸结构，方案二为高中压分缸结构，由于轴承箱、分缸结构和座缸阀的差异，两方案汽轮机价格不同。方案二较方案一增加投资约800万元。
3.2土建费用比较
工程350MW超临界汽轮机采用三缸结构相比双缸结构轴系长度有所增加，方案二汽机基础长度比方案一长约5m，每台机组汽机基础费用将增加约30万元。虽然两方案汽机基础尺寸不同，但通过调整有关设备和管道布置，主厂房尺寸可做到一致，因此主厂房土建结构费用相同。
3.3四大管道材料费用比较
由于方案二汽轮机外形尺寸较长，导致三大蒸汽管道长度较方案一长，根据所选用管道材料、重量、单价计算四大管道材料费用，方案二较方案一增加投资约122万元。
3.4主要热经济指标比较
表3-1 主要技术经济指标对比表
可见，该工程两方案经济指标较为接近，方案一略优，方案一较方案二每年可节约标煤3160t，可节约年运行费用268.6万元。
4结论
供暖作为一项公共服务性社会公益事业，是人们日常生活中不可或缺的重要需求，近年来，相当一部分热力用户严重拖欠采缓费，已经成为北方地区冬季供暖的主要问题。随着城市供热逐步实行社会化生产和商品化供应，规范供热和用热的法规尚未出台。使得城市供暖愈发凸显出其与时代的错位。首先调整供暖关系的《北京市住宅锅炉供暖管理规定》产生于计划经济向市场经济转型过程中，当时城市住房改革尚未全面展开，房屋多以公房为主。根据相关规定，供暖费原则上由单位负担，除非采暖人没有单位。当时现如今住房已完全私有化，但供暖方面却没有出台新的规范；此外如何在政府的计划指导下将服务性社会公益的“供热”作为商品进行生产、流通和消费，如何制定合理的热价，并按热计量收费等等问题。另外，由于供暖合同自身具有的特殊性，使得其与《合同法》的相关规定也并不协调。具体说来，当前供暖合同纠纷案件呈现出如下特点：
（一）造成拖欠供暖费原因多种
一种是用户所在单位与供暖方签订协议由其交纳供暖费用，单位效益欠佳导致供暖费累计拖欠；此外，有些单位职工购买了单位房屋的产权，但是未及时通知供暖单位变更供暖合同，造成用暖职工不知交纳，所在单位误以为职工已经交纳，而供暖单位等待用暖单位交纳的脱环现象；第三种情况是，一些职工离开原单位，但未及时变更供暖合同，形成了上述脱环现象，造成供暖费多年拖欠。
（二）供暖合同纠纷举证难，对于供暖质量和标准问题，特别是供暖期间以后，用暖人举证较为困难；而根据民事诉讼法的“谁主张谁举证”原则，在民事诉讼中，提出主张的一方当事人应当举证证明自己的主张，否则将承担举证不能甚至败诉的后果。
（三）按照政府对公益事业的要求，供热企业不能像其它商品生产者享有随意提价或停止销售的自由。使得改建供热系统投资的费用承担问题与 政府供暖价格计划控制成为难题。特别是建国几十年来盖的楼房，在设计供热系统时根本就没有考虑节能和计量问题，供热系统本身存在着不具备热计量、环保和热调控能力的固有缺陷。此外，不论新建还是老系统改造，均需要加装必要的设备，同时对供热系统的水质也要有更高的要求。因此投资需要增加，导致供热成本增加，但按照政府对公益事业的要求，供热企业又不能像其它商品生产者享有随意提价或停止销售的自由；其次是供热收费机制不健全，处罚不缴费者无相关法律可依。热既然是商品，它的价值就应通过价格来体现。集中供热对同一地界内的千家万户具有相对的垄断性，它不能像一般商品在市场上流通和交易。所以“热”又是一种特殊商品。据此，在制定供热价格时一方面要全面测算供热的经济性 ，另一方面又要充分考虑供热的政策性，否则，不仅计量供热推广不了，还会酿成社会的不安定。
（四）供暖欠费纠纷大幅上升
以近三年宣武区法院为例，2002年收案167件，2003年收案212件，而2004年收案猛增达1506件。从受理此类案件的绝对数量上来看，每年均以400％的速度增长，是民事案件中增长最为显著的一类案件。从该类案件占该院民事案件的比重上看，由2001年的0％增长到2004年的近10％。由此可见，供暖纠纷大量出现，已经成为今后的一种必然趋势。
（五）诉讼主体的特点
从2002年受理的167起案件中来看，原告多为供暖中心和一些物业管理公司。到2004年，原告主体呈现出多样化的趋势，供暖单位逐渐成为原告起诉的主要形式。而以接受供暖服务对象为原告的案件却及其少见。
（六）被告主体呈多元化趋势
从1961年《北京市房地产管理局关于冬季暖气收费的暂行规定》至今，北京市依然延续着由单位承担的原则。从而也导致了供暖方只与职工所在单位签订供暖协议，这样，以单位为被告的案件占到主要地位。尤以国有企事业单位为主。随着城市住房改革的不断推进，加之个人支付取暖费的商品房增多等原因，一批劳动者享受的福利供暖待遇正发生变化，以个人为被告的案件也呈逐年上升趋势。而在这些以个人为被告的案件中，被告多为下岗工人、失业人员等社会低收入人群。
二、案件呈现出以上特点的原因
（一）传统的供暖协议与《合同法》的不相适应性
我国供暖体制是在计划经济时代作为一项福利事业建立起来的，当时供暖费用全部由政府负担。随着经济体制改革的逐步深入，供暖体制也发生了一系列变化。根据 1994年出台的《北京市住宅锅炉供暖管理规定》，政府对供暖开支不再统包统管，而转向由采暖用户所在单位负担，对于没有工作单位的，由采暖用户个人负担。但在《合同法》颁布实施以后，供暖体制很难适应《合同法》发展的要求，逐渐凸现出与法律规范诸不相适应的地方。具体表现为以下几方面：1、供暖协议签订的不自由性
目前的供暖协议签订的现状是，为个人采暖用户付费的单位并非出于自愿与供暖单位签订供暖协议，而是迫于市政府的强制性规定。2、 供暖协议履行的制约性，《北京市住宅锅炉供暖管理规定》中规定，采暖用户无正当理由拒绝交纳供暖费的，房地产管理机关可以责令其限期交纳，情节严重、拒不交纳的，经房地产管理机关批准，供暖单位可以停止供暖。由此可以看出，供暖单位行使权利受着行政规章的制约。即使采暖用户具有“情节严重，拒不交纳”法定停止供暖情节的，却还要受到房地产管理机关的批准。从目前的社会大环境来看，考虑到地方政府的稳定因素，房地产管理机关很难批准供暖单位停止供暖。所以，针对采暖户拖欠采暖费的情况，供暖单位只能继续履行合同义务，这显然与立法本意不相适应。3、供暖协议权利义务的不对等性。供热在技术上系整体供热，在采暖方欠费时，供暖方却不能停止供热，以保证整体供暖。
（二）作为用热单位一方的行为
1、用热单位无力支付供暖费引发的纠纷
一些用热企业经营不景气，效益不好，本来对职工的基本工资都难以发放，更不用说对职工供暖费的支付了。而传统的由职工所在单位代缴的机制当面临单位无力支付时，就显现出诸多弊端，使得纠纷扩大化。
2、用热方未及时变更供暖协议引发的纠纷
主要存在两种情况。一种情况是，随着公有住房制度的改革，部分用热单位对供暖费用的承担方式也随之进行了改革。用热单位与职工约定，职工承担一部分供暖费用，或是将供暖费用直接发放给职工个人，由个人直接缴纳供暖费，单位不再负担该项费用。但是用热单位却未曾对原供热协议中供暖费的承担条款作出相应变更，使得自己仍然是供热协议的一方相对人，仍应对供暖费承担付款义务。另一种情况是，在职工调离单位，或者被辞职后，为其支付供暖费用的单位没有及时与职工就供暖合同中供暖费用的支付方式等条款进行变更或解除，而当供暖单位收取供暖费用时，职工原单位却难咎其则，以致于双方对供暖费的承担产生纠纷。
（三）作为供热单位一方的行为
1、供暖质量不合格导致的纠纷
如住户室内温度不达标，不能达到国家规定的温度标准、时间标准。但由于采暖户其没有及时主张自己的权利或没有在瑕疵发生时采取有效的手段解决，以致在诉讼中不能举出任何证据，从而无法获得法庭认定。
2、用热单位的法律意识增强
随着依法治国方略的实施，越来越多的社会关系被纳入到法律调整的范围中来，公民、法人和其他组织的法制意识也在不断增强。供暖单位也不例外。另一方面，近几年由于能源价格持续上涨，给供暖单位的经营也带来沉重的负担。虽然物价局核定的供暖费在逐步增长，但采暖户拒不交纳采暖费的情况还是大量存在，使得供暖单位举步维艰，从而也就使得以诉讼方式讨要供暖费的案件大量涌现。
三、当前审理供暖纠纷案件遇到的问题及对策
（一）采暖户要积极举证。由于热具有传导性，因此在温度问题上应注意做好取证工作，比如请公证处鉴定温度、低温保持的时间，调查问题的原因等。做好证据保全，才能使问题得到合理和有效解决。
（二）供暖费用的承担主体应如何确定是法院在解决供用热力合同纠纷中应当首先明确的问题。根据《北京市住宅锅炉供暖管理规定》的相关规定，供暖费原则上由单位负担，除非采暖人没有单位。但在今天住房私有化的形式下，并没有新的规范调整个人私有房屋的供暖费用承担问题，在这种情况下，可依据北京市高级人民法院《关于追索供热费案件的若干意见》之规定，即以合同主体为标准，一采暖个人所在单位或无单位个人本人为补充的确定被告原则。而在审判实践中，有很大一部分是没有签订供暖合同的，虽然根据《合同法》的相关规定，双方没有签订合同，但当事人一方已经履行合同义务，对方接受的，该合同也成立。但因为长时间政府政策规定由单位代职工缴纳供暖费，使得一些供暖单位先告职工个人，这些职工以采暖费应由单位负担为由提出抗辩，故而被告主体不适格，供暖单位只能先撤诉，然后再告单位。此外，虽然北京市高院在被告主体确定问题上作出了明确的规定，但由于政府规章同时存在规定的情况下，这就使得供暖方在选择诉讼主体时有了多重选择，结果出现错误。从最近几年的案件审理情况来看，撤诉案件占有相当大的比例。针对以上情况，笔者认为，应逐渐统一相关法律规定，完善有关诉讼主体方面的法律规定，以免对当事人造成误导，避免不必要的纠纷出现。
（三）关于供暖合同权利义务的对等性问题
供热在技术上系整体供热，在采暖方欠费时，供暖方难以行使一般民事合同主体的不安抗辩权，不能停止供热，以保证整体供暖。由此供暖合同具有与其他民事合同不同的公共服务性、行政强制性、强制履行性的特点。正是由于供暖单位具有以上的特殊性，所以当采暖方拒绝付全部款项时，法院应不予支持。因此，笔者认为，在现有供暖体制和政策法规没有发生变化的情况下，供暖单位应当采取积极形式与采暖方签订供热合同，明确双方的权利义务，尤其是明确采暖一方应当全额支付供暖费用，避免出现纠纷时无任何法律依据。另外在立法上，应进一步完善有关供用热力合同的规定，针对其自身的特殊性，对合同中有关权利义务条款的内容作出更为具体、明确、切实可行的法律规定，以便使对供暖纠纷的处理完全纳入法制化的轨道上来。
（四）关于供暖合同的变更及终止问题
1、供暖合同条款内容的变更
供暖系公益事业，供用热力合同通常执行政府定价。但在许多供暖协议中，却没有出现供暖的价格标准，而是应当按照当时的实际价格执行。但是随着物价指数、供暖方式的改变，一成不变的价格标准显然不能支持供暖单位的正常运营。当政府定价上调时，供暖方往往不及时通知采暖方价格变更，由此采暖方拒绝履行上调部分的差价。因此，笔者建议对供暖价格进行调整后，供暖单位应当及时通知采暖方，并积极与采暖方就新价格的约定在原合同中作出相应变更。
2、供暖合同的终止
在大多数供暖协议中，都是由供暖单位直接与职工所在单位签订供暖协议。但实际采暖人由于离岗、企业分流等原因于其所在单位脱离关系，但其单位未能及时通知供暖单位终止供暖合同导致原实际采暖人名下的供暖费拖欠数年。这种情况下，一方面供暖协议尚未终止，另一方面支付采暖费的当事人并非实际采暖人。所以当发生诉讼时双方都会各执一词。供暖方认为供暖协议尚未终止，原采暖人所在单位就应当支付供暖费用；采暖人所在单位则认为，供暖对象并非本单位职工，故不应履行付费义务。针对上述情况，在传统供热体制尚未改革前，用热单位应增强相关责任人员的法律意识和工作责任心，在单位人员的工作情况发生变更后，及时修改供暖合同中有关条款，及时与已经离岗的人员解除合同。
（五）其实供热早就应该像城市公交等事业一样，由政府行为转为企业行为。供暖市场化，企业依据市场规律经营，展开竞争，优胜劣汰，让老百姓选择自己满意的供热企业，让消费者直接和供热企业发生交换关系，才能促使供热企业以提供合理的价格、优质的服务赢得用户，同时让百姓选择自己认为合适的供热企业，从而让双方都感到满意。
关键词：供热管线；河底直埋；预热安装
一、前言
随着经济的发展，城市的发展进程也在不断的加深，城市里集中供热也得到了快速的发展，直埋敷设热水管道的使用范围也不断扩大。与传统的地沟敷设方式相比直埋铺设方式具有施工周期时间短、相对投入资金成本较少、工程量不大、节能环保、实际占用面积小等诸多优点，因此在我国供热行业中被大范围使用。文章通过分析直埋铺设的设计案例，同时也对抗浮验算进行具体确定，以此来进一步确定施工方案的可行度。
二、某地产供热工程概述
本文以某市的房地产供热工程设计为例，对工程施工的大体情况进行分析。根据相关专家站在设计施工的角度上，对该施工工程进行细致的分析对比，从而制定出了如下的施工方案，即：
当供热管线进行河堤铺设施工时，管线的实际设计施工方案与一般情况下地面直埋铺设方式不同，这就导致不能按照正常解决问题的方式对该工程施工中存在的问题进行处理，施工方案内容主要为预埋管道的材质是聚氨酯发泡螺旋缝焊接钢管，在连接方式上，主要使用电弧焊接进行连接，焊口处100%的X探伤。对管线X射线进行检查的过程中，应该按照相关规定进行。由于本次设计施工的管线位于河道内部，交通产生的影响比较小，所以采用预热安装方案进行施工安装方式最为有效。
应用预热安装方式的过程中，应该注意的问题是，在最开始供热管线运行期间，如果水温温度达到80摄氏度，那么要保证热伸长到0.107米；如果回水温度在50摄氏度时，要保证热伸长到0.4米，那么此时需要焊死性补偿器。除去补偿器留在实际工作坑以外，其余管道都要按照规定进行回填。补偿器的焊口在进行超声波探伤后，对其进行保温后也进行回填，在预热过程中一定要委派专业技术人员对补偿器实际位移状态进行观察，然后做好相应的记录。并且补偿器要设置限位挡板，防止补偿器发生压缩过量现象。当其中某一个压缩器的压缩量到达预热发生膨胀的膨胀值时，就要迅速的将补偿器焊死，然后在进行回填，实际的密实度也必须和管道设计的横断图要求标准一致[1]。
在实际的设计当中，还有一些问题存在，需要施工人员给予高度的重视。在根据实际相关的规定、规范以及实际施工现场的条件，以此来确定铺设管线的长度，为了进一步保证直埋管线在河底的安全性，河底直埋管线的铺设横断图就要与一般情况下铺设的横断图有所不同。图一为预制直埋热水供热管道河底穿越施工方案中的过河工程剖面图。
河底直埋的铺设方式不同于在陆地上进行直埋铺设的方式，在河底进行施工时，要确保将沙石铺设在底部。其原因在于，一方面如果有洪水现象出现，应用这种方式能够有效的防止出现塌方泥水流回铺设的管道内部的现象；另一方面需要避免管道的基础受到影响，一旦管道基础受到了影响，承载力会不断下降。这次设计充分考虑了管线正常的运行状态，能够进一步满足居民对实际供热能力的需求，有利于国计民生的实际发展。
三、某地产供热工程设计
该工程当中，管线在安装中应该使用表面覆预热安装方式，其补偿方案则使用相应的一次性直埋补偿器补偿。在该工程管线设计中，计提的设计步骤如下：
（一）预热温度计算
根据《城镇直埋供热管道工程技术规程》中相关的规定，知道预热温度的计算公式，通过计算把相关公式代入公式中，算出理论预热温度。
（二）管线热伸长计算
根据相关的规定我们也清楚的知道热伸长计算的公式，也把相关数据代入公式中，算出管线在过度部分的热伸长量，还有考虑百分之20的安全余量，然后计算出热伸长量的数值。
（三）管线抗浮计算
因为管线在河道内部进行铺设，所以一定要计算抗浮计算，确保供热管线的安全。通过计算得出，供热管线1米所承受的浮力是1.0456kN/m，所承受的压力值是1.80675kN/m，压力大于浮力，所以管线是安全的。
（四）管线焊接安装
管线焊接安装施工一定要避开雨季施工，施工期间可以选在雨水较少的月份，选择在10月份进行施工是相对最好的选择。但是其中的缺点是由于马上进入供暖期，为了进一步保证施工进度，使周围居民能够按照规定期限进行采暖，管线的实际焊接就在地面上进行完成。焊接施工完成后，要进行水的压力实验，并且在焊接完成后，还要保证焊接口的防腐保温，在这些工作完成后，使用吊车把管线整体吊起放入到提前挖好的沟槽中[3]。
（五）管网清洗
在管道安装完成以后，就应该对管道网络进行清洁清洗，清洗管网的方法使用水里清洗，清洗工作进行时，管网中水的流速要大于1m/s，热力网的排污区域按照一定时间进行排污，同时还要使用进水和排水装置，对管网中的水进行不断的排放和补充，直到达到实际管网的清洗要求即可。
结论：
本文主要针对某地产埋铺设管线河底直埋施工设计方案进行一定的分析，分别从该工程的工程概况以及工程设计状况着手进行分析，明确了在供热管线河底直埋施工设计过程中，需要注意的问题，以确保供热管线河底直埋施工设计能够与实际的标准要求相符合，并满足当今社会人们对供热方面的需求。
参考文献：
[1]孙勇.供热管线河底直埋施工设计方案[J].科技情报开发与经济.2010（13）：176-177
关键词 地源热泵加冷却塔空调系统 经济性分析 设计方案优化
中图分类号： TB657.2文献标识码：A 文章编号：
0 引言
地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。地源热泵技术利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。若机组配置热回收装置，还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效地利用能源的方式。
中国的地源热泵市场发展前景光明。一方面常规能源日益短缺，开发利用可再生能源刻不容缓；另一方面，我国具有较好的热泵科研与应用的基础。地源热泵技术在HVAC领域表现的优点有：系统能效高，运行费用低；设备运行稳定，对环境污染少；减少二氧化碳排放等[1,2]。
1 工程概况及系统设计
本项目为上海外高桥保税区F18地块某厂房建设。拟采用地源热泵空调系统的空调区域为一个办公区域，办公区分为上下两层，总空调面积约为3150。办公室设计冷负荷477.7kW，采暖负荷为315kW；建议采用螺杆式冷热水型热泵机组。针对建筑地理位置分布，建议采用集中式系统，独立设置集中机房的布局。地源热泵主机夏季制冷，冬季供暖。夏天，热泵主机制取7℃的冷冻水供到室内各房间的空气处理器中，从而达到制冷效果；冬天，热泵主机制取45℃的热水供室内空气处理器，从而达到制热效果。室内选用风机盘管作为空气处理器。考虑到节能和环保的需求，为了保证土壤的热平衡，地源热泵地埋管数量按照冬季埋管量来确定，夏季不足的冷量由冷却塔提供。同时，机组运行时可开启余热回收功能制取热水，用于生活热水，供给工厂淋浴间。
2 埋管计算
2.1室外埋管设计介绍
一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。根据地源热泵施工规范要求选择了SDR11高聚乙烯PE管。额定承压能力为1.6MPa，本工程立埋管采用PE管为D32×2.9mm。
在实际工程中，我们利用管材“换热能力”来计算管长，土壤的排热换热能力为35～50W/m(管长)，吸热换热能力为25～40W/m(管长)。埋管量的确定：根据该地区地热资源工程经验，每个孔按80m深，单U计算，单孔排热换热量5.6kW，吸热换热量4.0kW
室外埋管考虑如下两个因素：a、合适数量、规模的钻孔（埋管）量，保证整个系统经济合理。b、保证系统长期运行的热平衡性。综上考虑：根据建筑物功能以及负荷情况，竖直埋管系统以冬季负荷作为埋管规模设计依据。
2.2. 实际工程计算
地源热泵系统，实际最大换热量发生在与建筑最大冷负荷相对应的时刻，包括：各空调分区内水源热泵机组交换到循环水中的热量（空调负荷和机组压缩机功耗）、循环水在输送过程中交换的热量、水泵释放到循环水中的热量。根据夏季制冷、冬季制热负荷，经过计算得出该建筑需要的换热孔的数量如表1中所示：
表1 按制冷/制热负荷计算换热孔数
根据夏季所需排热要求，确定室外换热器设计总计107口井，单孔单U,下管80m深。根据冬季所需吸热要求，确定室外换热器设计总计60口井，单孔单U,下管80m深。为了达到热平衡之目的，地埋管数量按照冬季埋管量来确定，夏季不足的冷量由冷却塔提供。室外换热器设计总计60口井，单孔单U,下管80m深。
3 经济性分析
本项目除了地源热泵系统之外，空气源热泵系统作为比较方案。表2和表3为两种方案投资成本和运行成本的比较。需要说明的是，两个系统相同的投资成本和运行成本不计入经济性分析之内，安装费已经包含在设备费用之内，不再单独列项。
表2 两种方案投资成本比较表 单位：万元
表3 两种方案运行成本比较表单位：万元
注：空调主机每天开启10小时，平均电价为1元/kW・h
在论文中约定：地源热泵+冷却塔系统为方案1，空气源热泵系统为方案2。很明显，方案1投资成本较大，但运行成本低；方案2投资成本小，但运行成本大。为科学评价两种方案，根据费用现值（PC）和费用年值（AC）来计算分析[3]，其前提是：假定在评价周期内，电费、成本、银行折现率等不变。根据方案1，地源热泵机组使用寿命为15年，每15年增加主机购置费及其他费用30万元，闭式冷却塔使用寿命20年，每20年增加冷却塔购置费及其他费用5万元；根据方案2，空气源热泵主机使用寿命为15年，每15年增加主机购置费及其他费用40万元，地埋管使用寿命按50年计算。
1、项目费用现值（PC）计算公式如式1：
（1）
式中：(CO)t为第t年的现金流出，(P/F,i,t)为贴现系数。
表4 两种方案费用现值比较表 单位：万元
经计算，方案1、方案2费用现值列于表4。需要说明的是，在计算过程中，地源热泵+冷却塔系统的第15年、第30年、第45年，地源热泵主机使用寿命到期，增加主机购置费及其他费用30万元；第20年、第40年，冷却塔使用寿命到期，增加冷却塔购置费及其他5万元。同理，空气源热泵系统的第15年、第30年、第45年，空气源热泵主机使用寿命到期，增加主机购置费及其他费用40万元。由表4可以看出，在假定两种方案空调运行工况一致的情况下，在系统运行的第5年，方案1的费用现值为171.94万元，而方案2的费用现值为154.15万元，方案1比方案2多支出17.79万元，第10年，方案1比方案2多支出2.14万元，而在第15年，方案1比方案2少支出9.98万元。在第20年、30年、40年、50年，方案1的费用现值低于方案2越来越多，逐步显示出方案1的经济性。经计算，方案1、方案2空调系统约在运行第12年费用现值相等（见图1（a））。从图中可以看出在第15年和第30年，两种方案均更新主机，也就是两种方案均处于新的工作状态，而在第20年和40年，方案1更新冷却塔。方案1的费用现值仍低于方案2，显示出方案1的经济性优势。
2、费用年值（AC）计算公式如式2：
（2）
式中：(CO)t为第t年的现金流出，(P/F,i,t)为贴现系数，(A/P,i,t)为资金回收系数。
经计算，两种方案费用年值见表5。从表5同样可以看出，方案1的费用年值在前期比方案2高。随着时间推移，方案1的经济效益逐渐显现出来，在第15年，方案1的费用年值为34.53万元，而方案2费用年值为35.84万元，节省1.31万元，第50年节省2.62万元
表5 两种方案费用年值比较表 单位：万元
图1 两种方案费用现值、费用年值比较图
两种方案在费用现值与费用年值比较中，前期空气源热泵系统方案费用低于地源热泵+冷却塔系统方案，后期空气源热泵系统方案费用高于地源热泵+冷却塔系统方案。这两种方案约在12年左右平衡，也就是说12年后地源热泵+冷却塔系统将收回多出部分的初投资，在这以后地源热泵+冷却塔系统将实现盈利。
4项目技术分析及设计优化
利用经济性分析成果对项目技术方案和管理制度进行优化和调整，在保证空调效果不变的前提下，实现最大限度的节电以降低运行成本是进行各项技术、经济分析的最终目的。尽管本项目采用地源热泵+冷却塔系统投资成本较高，但与空气源热泵系统相比，由于其运行成本较低，在经过一段时间以后不但能收回多出的投资成本还能实现盈利，这体现了地源热泵系统供热项目较好的经济性。在经济性分析的基础上，深入分析地源热泵+冷却塔系统的运行成本，可以发现以下几点因素可能造成系统运行成本偏高：1.循环泵耗电量过大，系统内循环水泵的耗电量占的整个系统耗电量比重很大。2.项目电价偏高，未实现峰谷电价。3.项目建筑多为轻体房，保温性能较差，导致负荷偏大，增加了主机的耗电量。
针对上述问题，提出了优化方案和建议：1.采用自控、变频控制。针对项目建筑物分散和地埋管孔分散的实际情况，建议采用分散式机房，提高系统COP值，这在建筑物分散且服务面积较大的项目中采用显得尤其重要。采用自控、变频装置是降低能耗的有效方法，但应注意流速降低后最远端建筑的供暖效果，根据实际负荷变化情况，控制末端循环泵开启数量。2.加强管理。主机耗电量是由末端负荷决定的，负荷降低能够直接降低运行成本。3.加强研究和监测。根据地埋管侧供回水温度适当调整地埋管侧循环泵的功率和型号，将会进一步拓展节能空间。并且，监测数据（单延长米换热能力）可作为今后其他工程重要的设计参数。
5结论
1. 地源热泵+冷却塔空调系统具有安全、清洁、环保等特点。采用费用效果分析结果显示：地源热泵+冷却塔系统方案与空气源热泵系统方案相比，前期空气源热泵系统方案费用低于地源热泵+冷却塔系统方案，后期地源热泵+冷却塔系统方案高于空气源热泵系统方案，两种方案约在12年左右费用平衡。
2.针对经济性分析中发现的地源热泵供暖时运行成本偏高的情况，提出了采用变频控制、变换循环泵型号、地埋管分区等技术优化方案，并根据项目实际情况提出进一步加强管理的建议。
参考文献
[1] 李先瑞，郎四维.热泵的现状与展望[J]. 建筑热能通风空调, 1999, 18(3):41-44.
关键词：工业园区 设施管理 能源 投资
1.工业园区能源投资模式
国外在区域性（包括工业园区）设施管理能源投资方面已经积累了很多经验。如在日本大阪世博园、德国汉诺威世博村、西班牙巴塞罗那文化论坛、日本爱知世博园等大规模区域开发项目中，都有深入完整的能源投资方案。能源投资的首要任务是能源系统方案的选择，可供选择的能源系统方案主要有：集中式能源系统；分布式能源系统。
1.1集中式能源系统
集中式能源系统是指在“规模效益”法则下，“大机组、大电网/热网”构筑了集中式功能。这种供能模式是当今能源工业的主要特征，正在为全世界90%以上的能源负荷供能，是发达国家能源工业走过的道路，也是发展中国家能源工业正在走的道路。集中式供能系统主要对工业园区能源投资来讲，主要可分为两种种类型：工业园区所有电能/热能需求均向园区外购买；工业园区设施管理者生产电能/热能用于园区内使用，多余/不足部分向园区外出售/购买。这种集中式供能集中供能具有一次性投资大、规模效益大、非可再生能源耗量高等特点。
1.2分布式能源
分布式能源是相对于现行的集中式供能方式而言的能源系统（也可理解为分散式供冷、热、电），它是用洁净能源（天然气）、生物质（秸秆、沼气）、新能源（氢）和可再生能源（风、太阳能、小水利）等为一次能源，将规模不一的发电和供热制冷等设备加以集成，分散式的方式布置在用户附近的能源系统，类似一个可独立地输出冷、热、电等能源的多功能小电站。
2.案例分析
2.1园区简介
某工业园区拥有较好的规划条件，快速发展的经济基础，已入驻较多企业，并且拥有完善的服务体系，其具体的基本概况如下：园区总规划面积31.34平方公里，近期规划面积13.57平方公里。已建成主干道15条33公里，主要道路网络基本形成；水、电、通讯等配套设施齐全，已基本实现“七通一平”。2012年，某工业园区实现工业总产值67.46亿元，工业增加值15.51亿元，完成固定资产投资10.54亿元。现拥有各类企业百余家，其中主要企业26家。基本以机械电子、农副产品深精加工、皮革加工、化工等为主导的产业格局。
2.2能源投资决策
在该工业园区电、热能量需求能源的条件下，可优先选择不同方案设计得到系统总费用最少的可持续发展的不可再生与可再生能源的最优分配（能源选择）、最优能源转化技术的系统组合。对于本案例工业园区的能源投资，设施管理服务主要可以分为四个方案：
方案一，工业园区所需所有的能源均向园区外购买，包括电能和热能；
方案二，工业园区的热需求由燃煤锅炉供应，电需求全部由设施管理服务商向园区外的电网购买；
方案三，工业园区设施管理服务商引入以燃煤、燃气为燃料的锅炉和汽轮机的CHP系统；
方案四，工业园区设施管理服务商引入除方案三以外的设备，备选设备有燃油机、光伏电板等。
本案例设备资源库为太阳能光伏电板、CHP锅炉和汽轮机、燃油机I类、燃油机II类、燃油机III类、燃气轮机I类、燃气轮机II类、燃气轮机III类、供热锅炉。表示分别为xis=[x11，x21，x311，x321，x331，x411，x421，x431，x51]。所对应的环境成本值相对值，如表2所示。
表2设备所对应相关费用
在MATLAB工具箱中，调用函数linprog，[z，Fmin，exitflag]=linprog（c，b，d，beq，deq，ldz，udz，z0，options），计算四种方案的结果，根据计算结果得出工业园区不同能源方案对比表（年均），如表3所示。该表给出了不同方案设施管理公司的利润、工业园区外购电能量、外购热能量、外购电能费、外购热能费、设施管理公司成本。其中外购能源费和外购热能费指的是工业园区各企业用户直接/间接（通过设施管理公司，而设施管理公司不在从中赚取差价）向园区外电网/热网购买电能/热能所需的费用。管理者利润是指工业园区设施管理公司在投资规划期内每年年均获得的收益，从表中可以看出，方案二的收益为负，这是因为环境成本的原因（上文已有叙述），管理者成本指的是指工业园区设施管理公司每年所投入的成本，包括环境成本、设备成本、燃料成本等。
园区能源总成本对比，如图2所示，即表示了该工业园区能源总成本在不同方案下的比较，包括园区内设施管理公司产能的成本以及各企业向园区外购买能源所需要的成本。图中，方案一与方案二的总成本基本持平，因为该工业园区的热需求总量不大，由燃煤锅炉供应热能基本不能获取利润，形成不了规模效益。在考虑环境成本下，设施管理公司甚至还面临亏损；方案三总成本较方案二减少20.3%，因为热电联产系统，能够对不同品质的能量进行梯级利用，温度比较高的、具有较大可用能的热能用来被发电，而温度比较低的低品位热能则被用来供热供冷，确保了能源的利用效率；方案四总成本较方案三减少9%，相对与方案二减少27.4%，因为在热电联产系统的基础上，引入了燃油机、燃气机、以及太阳能光伏发电设备，能够首先利用燃油、天然气生产高价值的电力，再将余热用于供热或工业蒸汽负荷，并且创造比前者更加显著的经济效益，于此同时又利用光伏发电减少了二氧化碳和二氧化硫的排放，两者相得益彰，一同缩小了环境成本支出。
能源系统管理者成本对比，如图3所示，方案一与方案二基本持平，这是加入燃煤锅炉供应该工业园区体量不大的热需求，其成本支出较低。方案三是方案二成本的490倍，这是因为引入一整套热电联产系统并依靠其供电，所需要的费用较高。而方案四的成本更高，是方案三的2.35倍，是方案二的千倍以上，这说明依靠虽然有集中式系统供能，但是引入分布式系统供能所需要的成本相当高，例如，单太阳能光伏电板的固定费用就高达40000元/KW。
综上所述，每一种方案都有其具体的价值，虽然后两者与环境和谐度更高，但是园区设施管理者所需要投入的成本也高，因此针对不同的投资主体和环境条件需要选择不同的能源投资方案。
摘要：供热终端热量可调，供热用户按照热量收费以后，室内供热系统已经成为一个自调节系统。因此必须采用相对应的供热调节方案，按照用户所需热量进行供热才能实现整个供热系统的节能。实现系统的节能技术体现在三个方面，一是热用户实现按需购热；二是输送系统以最小能耗方式向用户输送能量；三是热源在保证用户所需热量的前提下始终处于最佳的燃烧状态。在这三个方面都实现最佳，才是供热适量调节技术的关键。
1、概述
供热用户实行供热计量收费[1]以后，必须要有相应的热量可调节的手段，否则不能实现真正的节能。目前实现用户热量可调节的技术主要是在用户室内的各散热器支管上安装自力式温度电动调节阀，用户可以根据个人生活习惯及经济条件在电动调节阀上设定所需温度。电动调节阀的安装与调节方式主要有双通阀和三通阀两种方式，针对这两种方式供热系统也要采取相应的调节方案。
2、热力运行分析
2.1 用户分析
2.1.1 安装双通阀的室内系统
每一台散热器都装有一只自力式双通温控阀，如图1（a）所示，此系统适用于分户供热的室内水平式系统。采用双通温控阀后，室内供热系统就成为了变流量系统。根据流体因磨擦阻力所造成的能量损失可得：
（1）式中：、供、回水压力；流体密度；摩擦系数；管路直径；供、回水平均流速。变换（1）式则可得：（2）。式中：是供、回水压差；是局部阻力系数；是供回水流量。根据室内供热系统的运行情况结合（2）式进行分析，可以看出供回水流量的变化是用户系统的主动调节作用，而且是在主动调节局部阻力系数后变化的。供回水压差的变化则取决于热网循环泵的运行状态，循环泵恒速运行时的变化较小，循环泵变速运行时的变化则会较大。
2.1.2 安装三通阀的室内系统
每一台散热器都装有一只自力式三通温控阀，如图1（b）所示，此系统适用于室内垂直系统，也适用于分户供热的室内水平式系统。采用三通温控阀后，室内供热系统的流量变化很小，可以认为是恒流量系统。但是要有部分高温供水直接流入热网回水管，造成一定的能量浪费。
下面针对以上两种室内系统的热量调节方案对热网的运行工况进行分析。
2.2 热网分析
输送热力的热网循环泵按两种运行方案进行讨论，一种是恒转速运行，另一种是变转速运行。热网循环泵的运行方案与室内系统的运行方案进行组合就会产生四种运行方案。
2.2.1 室内系统变流量热网循环泵恒转速
室内系统变流量运行、热网循环泵恒转速运行。由于室内散热器温控阀阻力的变化，使得管网的
基金项目：国家“十一五”重点科技攻关项目。
阻力特性发生变化，从而使得热网的流量发生变化，量为时，热网阻力系数会变化为，循环泵出口扬程也会增加到。显然系统的工作点是沿着水泵的工作
特性曲线变化的，在最低供热负荷时热网的流量可能会变得很小，流量太小热源是否能够承受需进行综合分析研究。
另外从节能的角度研究，恒转速水泵在循环泵流量减小后，电动机的负载变小，其消耗的电能量也会减小。参考文献[2]中给出了节流方式调节离心式泵类负载时的电机输入功率计算公式，如下式所示：
（3）式中：是流量为时循环泵电动机消耗的功率，是循环泵的额定流量，是循环泵电动机的额定功率。由（3）式可以推出其节能率公式（4）式：
（4）式中：是流量为时循环泵电动机节电的功率。根据（4）式可计算出几种流量下水泵电机的节能率，当时，节电率为；当时，节电率为。
此种方案也是节能的，但是流量越小其节能效果越不明显，理论上计算零流量时的节能率为0.55。
关键词：地能三联供节能 数据模拟 创新
Abstract: this article with the actual air conditioning project as an example, the different design scheme in the economic analysis and comparison, the press can be obtained for air conditioning system in the realization of the cold, warm air conditioning and health of hot water have a unique advantage. The success of this project implementation, also shows that the system has the energy conservation, environmental protection, stable and reliable advantages.
Keywords: can press for energy saving data simulation innovation
中图分类号： TE08 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概述
该指挥办公楼地处上海世博园内黄浦区半凇园路，楼高四层，大楼总建筑面积3136平方米，室内空调面积约为2384平方米。该建筑设计总冷负荷450KW，热负荷为330KW，同时使用系数0.7，热水日需求量约8T。要求对该办公室夏季供冷，冬季供热，全年供生活热水。
2007年6月至2008年5月，完成整个办公楼地源热泵中央空调工程施工，2008年10月正式投入使用，办公室空调及热水系统运行正常，得到了多方好评。
二、室内设计参数及依据
三、方案设计
在空调冷热源确定的过程中,提出了多个方案 ,经论证后选用地能三联供节能系统 。以下是原三个方案进行技术、经济分析与比较。
方案一：常规螺杆式冷水机组加燃油热水锅炉系统。即选用2台单机制冷量163KW的螺杆式冷水机组作为空调冷源, 选用1台供热量280KW的燃气锅炉作为冬季空调热源 ,同时供应生活热水。
方案二：常规风冷热泵机组加热泵热水机组水空调系统。即选用2台单机制冷量160KW风冷冷热水机组作为空调冷热源。选用一台制热量为42KW风冷热泵热水机组供应生活热水。
方案三：地能三联供空调系统。即选用2台制冷量165KW，热回收量50.8KW的地能热泵机组作为空调冷热源。在制冷及供暖季节，由热回收供应生活热水。选用一台制热量为42KW地能热水机组在过渡季节供应生活热水及在空调负荷较低时作生活热水补充热源，且地埋管换热器使用年限50年。
成本回收期（年） 方案三与方案一相比，投资回收期为1.3年
方案三与方案二相比，投资回收期为1年
综上所述，方案三与方案一、方案二相比，方案三具有如下特点：
1. 热水成本低：以每年3000吨热水加热为例（约8吨/天），采用地源三联供系统运行用相当于燃气锅炉加热费用的33%，相当于空气源热泵热水机的25%；
2. 采暖、制冷运行费用低，地能三联供系统年运行费用比常规冷水机组运行费用节约10万元，比空气源热泵热水机节约16万元；
3. 环保效果显著：地能三联供空调充分利用室内空气废热制取热水，利用土壤的低位热能制冷或采暖，节省大量能源，符合可持续发展。
由此可得采用三联供冷热水地能热泵机组明显优越于其他组合方案。采用方案三为最佳选择方案。
地能三联供系统图
四、项目创新特点
地能中央空调系统设计应用的难点，主要在于地埋管换热器的传热模型的研究及强化传热,以减小钻孔深度，节省地下埋管费用。地下换热量由土壤特性与埋地换热器耦合作用的热特性 ,随着负荷的变化，系统换热量也是动态变化的。因此在设计方案中，采用经验单位深度换热量直接用于工程设计的做法是不合理的。为避免地埋管换热不足，在该系统地埋管换热器设计中我们采用三维换热模型，保证地能热泵系统安全、稳定运行。
1、 地质结构
为了取得合理的设计参数，避免走入采用经验数据的误区，我们对当地进行了取样研究，以确定实际的换热效果及确保系统的节能最大化。经取样后其综合地质如下表：
2、条件假设
由于 U 型竖直埋管地下换热器的几何形状和土壤传热的复杂多样性 ,建立能精确模拟所有实际情况的模型并求解 ,以现有计算计算来说几乎不可能 ,所以要做必要的简化。同时为了保持所得结果的精度符合工程要求 ,特做以下假设:
1)忽略 U 型管周围土壤沿深度方向的传热 ,只考虑在水平方热传递；
2)土壤均匀,而且在整个传热过程中土壤的热物性稳定；
3)忽略 U 型管管壁与回填土、回填土与土壤之间的接触热阻；
4)忽略地表温度波动对土壤温度的影响 ,认为土壤温度均匀一致；
5)管内同一截面的流体温度和速度相同；
6)不考虑 U 型管底部弯管的影响 。
3、控制方程
由于地埋管地下换热器流体为保证较好的换热效果，流体一般都处于湍流状态，因此采用三维模拟时，选用 双方称模型来求解水管中水的流动和传热的控制方程，并将能量方程与回填土和土壤中的传热过程耦合。
连续方程：
动量方程：
能量方程:
湍动能方程:
湍动能耗散率方程:
回填土和土壤中传热的控制方程:
4、模拟实例
按照每周五天工作日，每日工作时间均为8小时的运行条件下，土壤温度的升高与降低情况。数值模拟采用上述条件假设、模拟计算的基本设计参数和流体运动与换热的数学模型包含质量、 动量、 能量守恒以及湍流量的守恒。 采用流体中应用最为广泛的标准双方程加标准壁面函数的方法。PE 管顶部及底部设置为绝热边界，土壤均温度17℃，模拟工程建立模型。模拟计算后得共需要换热井深6120米。
下图所示的基本单元地埋管布置图，初步设计地埋管共72个孔位，每组12孔位，共6组。采用垂直打孔方式，间距保证在4米以上，单孔有效孔深85米。针对初步设计进行双U型桩基的土壤温度场数值模拟，考察夏季5个月、过渡季节3个月，冬季4个月。
5、模拟结果及分析
由于所有建筑物冷、热负荷均不同，导致系统在运行时的总排冷、散热量亦不同。这种不同在累积后会导致埋管内部水温发生相应年、季变化。具体来说当末端系统向埋管系统排冷大于散热时，系统水温会发生逐年温降，而反之则会发生逐年温升。下图为系统稳定性水温校核曲线，由图中可以看出，系统运行时为逐渐温升过程，20年后，地埋管系统温升约为2.5℃，温升幅度在控制范围之内，系统常年的运行效果良好；从图中可以看出，在供冷季土壤温度上升较快，在供暖期及过渡季节的恢复期，土壤温度出现下降。经过一个周期土壤温度略有升高。
五、实际运行成本
整个系统在2008年10月开始投入运行，截至到2009年4月，共运行采暖4个月，过渡季节供热水2个月。系统总体运行状况良好，具体情况如下：
备注：1、10月份为过渡季节，中央空调关闭，只提供生活热水；
2、1月末2月初为中国春节，设备停用10天。
系统运行期间，设备日最高耗电量为560KW，六个月总耗电量36000KW。与常规冷水机组加燃气锅炉系统相比，节约运行费用4.5万元；与常规风冷热泵机组加热泵热水机组水空调系统相比，节约运行费用7万元。实际总运行费用与方案设计的运行费用基本相符，节省费用也达到了预期目标。因此,工程结果与模拟结果基本吻合 ,这也进一步证明了该方法在地源热泵系统设计中的准确性。
六、总结
1、采用地能三联供热泵系统 ,比常规电制冷机组+燃气锅炉系统每年可节省40 %～50 %的运行费用,节约40%左右的一次能源 ,同时大大降低了城市大气污染。
2、作为具有可再生能源利用与节能技术双重优势的地能三联供热泵系统供在上海取得了工程应用与科学研究的初步成功。在环境和地质条件的许可下，可以考虑使用地能三联供空调系统。
