郭树玉

[摘 要]本文主要对城市集中供热系统各种供热模式及其优缺点进行了分析。

[关键词]供热系统；供热模式

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0179-01

众所周知，供热就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。所有供热系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。根据三个主要组成部分的相互位置关系来分，供热系统可分为局部供热系统和集中式供热系统。热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分在构造上都在一起的供热系统，称为局部供热系统。热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的供热系统，称为集中式供热系统。

1.集中供热系统供热模式分析

从热源向热用户供热有两种基本方式：第一种为热媒由热源经过热网直接进入热用户；第二种为热媒由热源经过一次热网进入热力站，在热力站的换热设备内与二次网的热媒进行热交换，二次热媒经二次热网进入各个热用户。

1.1 系统内不设热力站的直供供热模式

系统内不设换热站的直供供热模式即整个系统由三部分组成：热源、热网和热用户。直供供热系统相对简单，热源制备的高温热水经供水管道上的泵站加压后直接供给热用户进行室内换热，热交换后的低温热水直接连接在直供系统的回水管上回到热源继续加热。

1.2 系统设置换热站的间接供热模式

系统内设置换热站的间接供热模式是我国目前最广泛应用的热水供热系统，该系统由热源、一次网、换热站、二次网以及热用户组成。高温高压的热水经循环水泵将热质输送至各换热站，在换热站内经过汽一水或水一水换热器将二次网内的热质加热，再经水泵加压后输送至各热用户。

在此系統中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。闭式系统从理论上讲流量不变，但实际上热媒在系统中循环流动时，总会有少量循环水向外泄漏，使系统流量减少。在正常情况下，一般系统的泄漏水量不应超过系统总水量的1%，泄漏的水靠热源处的补水装置补充。闭式系统容易监测网路系统的严密程度，补水量大，就说明网路的漏水量大。

1.3 单管供热模式

针对集中供热管网沿途敷设供回水管占地面积大、有时甚至难以敷设，导致一些城区、特别是老城区，一些街区等无法实现集中供热的局面；为推广集中供热发展多热源联网运行、推广分布式变频泵供热系统、扩大集中供热系统和用户采用混水泵直连方式、扩大供热管网采用无补偿直埋敷设方式的应用范围，解决分户计量管网水力工况变化巨烈等突出问题，近年来有研究者提出单管敷设的集中供热系统。单管敷设的集中供热系统是指，供热管网把热量从热源送到热用户后返回热源，沿途干线既是供水管又是回水管，借助用户或干线分布式变频泵得以实现。热源数量可以是单热源也可以是多热源。

1.4 热力站内设置混水泵的直连供热模式

混水直连是指一次网供水在进入用户系统之前进行混水的直接连接。一般混水泵连接的供热系统有如下三种混水供热方式：水泵旁通加压，二次网回水加压，二次网供水加压。

a.水泵旁通加压

混水装置在混水旁通管路上，利用水泵将二次网的一部分回水加压打入一次网供水中混合加热，形成二次网供水，二次网的另一部分回水作为一次网回水返回一次网回水总管，一次网在回水管上设置阀门，水泵采用变频控制。此供热方式适用于一次网供水的高中压区。

b.二次网回水加压

水泵设置在二次网回水总管上，利用水泵将二次网回水加压，一部分回水受混水旁通管路上调节阀或者一次网回水管路上调节阀支配流入一次网供水混合加热，形成二次网供水，另一部分回水直接返回一次网回水总管，一次网回水上设置阀门，水泵采用变频控制。此种方式中水泵仍起到混水和加压的作用，适用于一次网供水高压区且地势低洼处。

c.二次网供水加压

混水泵设置在二次网供水总管上，同时将泵吸入口的供水管与用户系统的回水管连通，使得该泵同时抽引一次网供水与用户系统的部分回水，具有加压与混水的两种功能。此种形式主要用在那些一次网供回水压力低于用户系统的充水高度的场合。

2.各供热模式的分析

2.1 设置混水泵的直连供热模式

设置混水泵的直连供热模式在集中供热中发展较慢，其原因主要是一次网的压力太高，采用混水直连，一次网压力超过用户系统内管道构件及散热设备的承压能力。故在大型集中供热系统中难以普遍应用。但是这种连接方式相对于间接连接方式来说，主要优点体现在以下几点：

（1）初投资费用低。因混水泵连接工艺结构上没有换热器，那么也减少除污器过滤器、管道以及一些管道附件等设备，同时减少了热源循环水泵的扬程，因为不需要克服换热器、过滤器以及除污器等的阻力损失；不需要软化水系统以及补水定压系统，同时还省去了一些控制设备，因为在间连网中，由于一次、二次网的水力工况互相独立，故需分别在一次、二次网上设置控制点和变频泵来进行调节控制。

（2）热损耗较小，维护费用低。

（3）混水泵可以克服一部分阻力。整个系统的阻力主要由热源循环泵克服一部分，另外一部分由混水泵分担。

（4）可以拉大一次网供回水温差，减少系统输送流量，减少系统能耗。

（5）降低输配电耗。混水直供方式一次网的富余压差可以保留在二次网中，在二次网中转化为循环动力将热水送往各热用户。

2.2 设置换热站的间接供热模式

间接连接方式有以下优点

（1）多热源联网供热系统的一次网一般比较长，或供热区地形高差较大，或该区域有高层用户，此时采用直接连接方式供热容易使用户的散热器等设备超压而破坏，而间接连接方式可以满足这方面的要求。

（2）间接连接供热系统可以满足热用户不同的供回水温度和供回水压差的需要。直接连接供热系统很难满足用户的特殊要求。

（3） 间接连接系统可以保证一次网基本不漏水，用户系统和二次网的漏水点也比较容易查找，这样不但可以使供热系统安全地运行，而且由于减少了内锈蚀而延长了系统的寿命。

2.3 单管供热模式

（1）采用单管供热系统以后，管网的压力有所降低，而且主干线越长即主干线的阻力损失越大时，单管供热系统的运行压力相比于双管供热系统下降的越多，这样就拓宽了混水泵直接连接的应用场合。

（2）单管多热源除具有双管多热源的一般优势以外，因为单管系统沿程管径不变，管径本身就具备了环状管网的特点，只要在两个热源的干线上的适当位置处增加一个等径的连通管就构成了环状管网，可靠性比较高，运行调节也比较简单。

（3）在单管供热系统中，总流量沿程不发生变化，系统中任意一个用户流量的变化不会影响到其它用户的流量，这样就有利于分户计量供热系统的实现，用户按照自己的用热量进行交费，如果关断不交费用户也不会对其它用户造成影响，这对分户计量供热系统的运行调节带来很大的方便。

（4）单管系统对扩网的适应性更强，单双管虽然均可对供水进行再热，但是双管的再热源位置比较固定，就是在主热源之后。而单管再热源的位置比较灵活，只要是供水温度有再热的必要就可马上串联一个热源，热源个数也没什么限制。

3.结语：

本文对城市集中供热系统供热模式进行了多层次、多角度的解析，为一般城市的供热模式选择提供了详细的取舍依据。

[1]黄以明.集中供热管网优化设计：[硕士学位论文][D].西安：西安理工大学，2010.

[2]王妍.单管集中供热系统及其对比分析：[硕士学位论文][D].太原：太原理工大学，2011.