8.11 锅炉房及换热机房

表16 美国TEMP规定的不同水质污垢热阻[（㎡•K）/kW]

由于迄今我们对诸如海水、中水以及城市污水等在换热表面产生的“软垢”的污垢热阻尚缺乏研究，此处建议取为0.129(㎡·K)/kW，此数值等于国家标准规定的开式冷却水系统污垢热阻0.086(㎡·K)/kW的1.5倍，当然也有学者建议取教科书中河水污垢热阻0.6(㎡·K)/kW。
       3 不同物业对热供应保障程度的要求不一，如：高档酒店，管理集团往往要求任何情况下热供应100％保障。而高保障，意味着高投资，所以强调与物业管理方沟通，确定合理的保障量。《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第10.2.1条规定：当其中一台停止运行时，其余换热器的容量宜满足75％总计算热负荷的需求。该规范同时考虑了生产用热的保障性问题。对于民用建筑而言，计算分析表明：冷热供应量连续5小时低于设计冷热负荷的40％时，造成的室温下降，对于供暖：≤2℃；所以对于供冷：≤3℃。但考虑到严寒和寒冷地区当供暖严重不足时有可能导致人员的身体健康受到影响或者室内出现冻结的情况，因此依据气象条件分别规定了不同的保证率。以室外温度达到冬季设计温度、室内供暖设计温度18℃计算：在北京，如果保证65％的供热量，室内的平均温度约为8℃～9℃；在哈尔滨，如果保证70％的供热量，则室内平均温度为6℃左右。
     对于供冷系统来说，由于供冷通常不涉及到安全性的问题(工艺特定要求除外)，因此不用按照本条第3款的要求执行。对于供热来说，按照本条第3款选择计算出的换热器的单台能力如果大于按照第2款计算值的要求，表明换热器已经具备了一定的余额，因此就不用再乘附加系数。
8.11.4 换热器污垢清洗。
       1 保证换热器清洁对提高系统能效作用明显。对于一、二次侧介质均为清水的换热器，常规的水处理与运行管理能保证换热器较长时间的高效运行。但是对水源水质不佳的热泵机组并非如此，如城市污水处理厂二级水。
       2 以各类地表水为水源的水源热泵机组，常规的水处理与运行管理很难保证换热器较长时间的高效运行，或虽能实现，但代价极大，其主要原因是非循环水系统，水量大，水质差。而对水进行的化学处理，还存在“污染”水源水的风险。
       3 实践表明，各类在线运行或非在线运行的免拆卸清洗系统，能保证水质“恶劣”时换热器较长时间的高效运行，此类清洗装置包括：用于壳管式换热器的胶球和毛刷清洗系统，能在不中断换热器运行情况下，实现对换热表面的连续清洁；用于板式换热器的免拆卸清洗系统，无需拆卸换热器，只需很少时间，就能实现换热器清洗。
8.11.5 非清水换热介质的换热器要求。
    非清水介质主要指：城市污水及江河湖海等地表水。此类水源不可避免地会在换热器表面形成“软垢”，而且“软垢”还可能具有生物活性，因此需要定期打开清洗。为便于换热器清洗并降低清洗操作对站房环境的影响，要求将换热器设在独立房间内。
    由于清洁工作相对频繁，给排水清洗设施的设置是为了系统清洁的方便；通风措施的设置主要为了保证室内的空气环境。
8.11.6 汽水换热器蒸汽凝结水回收利用。
    蒸汽凝结水仍然具有较高的温度和应用价值。在一些地区(尤其是建设有区域蒸汽管网)，由于凝结水回收的系统较大，一些工程常常将凝结水直接放掉，这一方面浪费了宝贵的高品质水资源(软化水)，另一方面也浪费了热量，并且将凝结水直接排到下水道还存在其他方面的问题。因此本条文提出了回收利用的规定。
    回收利用有两层含义：①回到锅炉房的凝结水箱；②作为某些系统(例如生活热水系统)的预热在换热机房就地换热后再回到锅炉房。后者不但可以降低凝结水的温度，而且充分利用了热量。
8.11.7 锅炉房设置其他要求。
    本规范有关锅炉房的设计规定仅适用于设在单体建筑内的非燃煤整装式锅炉。因此必须指出的是：本规范关于锅炉房的规定仅涉及锅炉类型的选择、容量配置等关于热源方案的要求，而有关锅炉房具体设计要求必须符合相关规范和政府主管部门的管理要求。
8.11.8 锅炉房及单台锅炉的设计容量与锅炉台数要求。
       1 这里提出的综合最大热负荷与《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第3.0.7条的概念相似，综合最大热负荷确定时应考虑各种性质的负荷峰值所出现的时间，或考虑同时使用系数。强调以其作为确定锅炉房容量的热负荷，是因为设计实践中往往将围护结构热负荷、新风热负荷与生活热负荷的最大值之和作为确定锅炉房容量的热负荷，与综合最大热负荷相比通常会高20％～40％，造成锅炉房容量过大，既加大了投资又可能增加运行能耗。
       2 供暖及空调热负荷计算中，通常不计入灯光设备等得热，而将其作为热负荷的安全余量。但灯光设备等得热远大于管道热损失，所以确定锅炉房容量时无需计入管道热损失。
       3 锅炉低负荷运行时，热效率会有所下降，如果能使锅炉的额定容量与长期运行的实际负荷输出接近，会得到较高的季节热效率。作为综合建筑的热源往往会长时间在很低的负荷率下运行，由此基于长期热效率原则确定单台锅炉容量很重要，不能简单的等容量选型。但保证长期热效率的前提下，又以等容量选型最佳，因为这样投资节约、系统简洁、互备性好。
       4 关于一台锅炉故障时剩余供热量的规定，理由同8.11.3条第2款的说明。
8.11.9 锅炉介质要求。
    与蒸汽相比热水作为供热介质的优点早已被实践证明，所以强调尽量以水为锅炉供热介质的理念。但当蒸汽热负荷比例大，而总热负荷又不很大时，分设蒸汽供热与热水供热系统，往往系统复杂，投资偏高，锅炉选型困难，而且节能效果有限，所以此时统一供热介质，技术经济上往往更合理。
8.11.10 锅炉额定热效率要求。
       1 条文中的锅炉热效率为燃料低位发热量热效率。
       2 20世纪70年代以来，西欧和美国等相继研制了冷凝式锅炉，即在传统锅炉的基础上加设冷凝式热交换受热面，将排烟温度降到40℃～50℃，使烟气中的水蒸气冷凝下来并释放潜热，可以使热效率提高到100％以上(以低位发热量计算)，通常比非冷凝式锅炉的热效率至少提高10％～12％。燃料为天然气时，烟气的露点温度一般在55℃左右，所以当系统回水温度低于50℃，采用冷凝式锅炉可实现节能。
8.11.11 真空热水锅炉使用要求。
    真空热水锅炉近年来应用的越来越广泛，而且因其极佳的安全性、承压供热的特点非常适合作为建筑物热源。真空热水锅炉的主要优点为：负压运行无爆炸危险；由于热容量小，升温时间短，所以启停热损失较低，实际热效率高；本体换热，既实现了供热系统的承压运行，又避免了换热器散热损失与水泵功耗；与“锅炉+换热器”的间接供热系统相比，投资与占地面积均有较大节省；闭式运行，锅炉本体寿命长。
    强调最高用热温度≤85℃，是因为真空锅炉安全稳定的最高供热温度为85℃。
8.11.12 变流量系统控制。
    对于变流量系统，采用变速调节，能够更多的节省输送能耗，水泵变频调速技术是目前比较成熟可靠的节能方式，容易实现且节能潜力大，调速水泵的性能曲线宜为陡降型。
8.11.13 供热系统耗电输热比。
    公式(8.11.13)根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010第5.2.16条的计算公式EHR＝N/Q·η≤A×（20. 4+α·ΣL）/△t整理得出。式中，电机和传动部分效率取平均值η＝0. 88；水泵在设计工况点的轴功率为N＝0.002725G·H/η₀；计算系数A和B的意义见本规范第8.5.12条条文说明。
    循环水泵的耗电输热比的计算方法考虑到了不同管道长度、不同供回水温差因素对系统阻力的影响，计算出的EHR限值也不同，即同样系统的评价标准一致。
8.11.14 锅炉房及换热机房供热量控制。强制性条文。
    本条文对锅炉房及换热机房的节能控制提出了明确的要求。供热量控制装置的主要目的是对供热系统进行总体调节，使供水水温或流量等参数在保持室内温度的前提下，随室外空气温度的变化随时进行调整，始终保持锅炉房或换热机房的供热量与建筑物的需热量基本一致，实现按需供热；达到最佳的运行效率和最稳定的供热质量。
    气候补偿器是供暖热源常用的供热量控制装置，设置气候补偿器后，还可以通过在时间控制器上设定不同时间段的不同室温，节省供热量；合理地匹配供水流量和供水温度，节省水泵电耗，保证散热器恒温阀等调节设备正常工作；还能够控制一次水回水温度，防止回水温度过低减少锅炉寿命。
    由于不同企业生产的气候补偿器的功能和控制方法不完全相同，但必须具有能根据室外空气温度变化自动改变用户侧供(回)水温度、对热媒进行质调节的基本功能。