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许多多楼校园传统上使用集中式系统为所有设施提供供暖和热水。然而,随着锅炉技术的进步,应该考虑在新项目和改造中使用分散的系统。万博手机版登录本官网关键是选择合适的设备,使设计最大化,实现最大的投资回报。
与更新现有的集中式工厂相比,转换为分散式系统可能需要更多的前期成本。通常,这些额外费用与多个锅炉房的规划、建造、安装和设置有关。然而,使用合适的设备将减少持续的运营费用,在系统的生命周期内创造更低的拥有成本。
比较集中式和分散式系统
集中供热厂为整个建筑网络提供热量。这种设计需要巨大的负载和非常大的占地面积。通常,集中供热设备通过地下管网与这些建筑物相连。由于这个原因,锅炉系统必须补偿热水输送到每个设施时发生的温度下降。由于使用点的温度通常较低,因此需要热交换器将所需的温度传递给终端设备。
相反,每座建筑都有自己的分散供暖系统的锅炉房。该设计的众多好处之一是,它允许适当的锅炉厂的规模,以匹配指定建筑的供暖要求。消除了与超大集中式系统相关的固有低效率。此外,由于热水必须通过巨大的地下分配管道系统,因此没有热损失。
锅炉选择的重要性
在设计分散式系统时,选择合适的锅炉是必不可少的。商用锅炉(图1)具有超紧凑的设计,占地面积更小,适合通过标准门口,有效地解决了空间问题。它们还显著减少了安装过程中的时间、成本和人工。
集成合适的锅炉还可以从三个主要方面降低终身拥有成本:
•消除地下管道:随着时间的推移,管道会破裂和泄漏,这可能会加剧热量损失,降低系统效率,导致更高的能源、水和下水道成本。业主还必须考虑到维修和更换老化的地下管道网络所带来的不可避免的费用和实际影响。
•更高效的操作:规模较小的多家供热厂能效更高。除了对建筑的碳足迹产生积极影响外,其结果是相当显著的能源成本节约,通常很快抵消了较高的初始成本。
更高的投资回报率的一部分是分散的系统使设施管理人员能够实施运营费用管理控制计划。所有建筑物都安装了仪表,因此可以监控供暖、用电和用水情况。每个系统都可以优化以最大效率运行,而不像集中式系统使用单个仪表来处理整个设施的负载。
提高能源效率的另一个关键原因是,大型锅炉的集中式系统只有一个功率水平- 100%。当它没有完全燃烧时,热交换器冷却,在传热开始之前必须完全再加热。每次机组停机时都会发生循环损耗。更糟糕的是,集中式系统在部分负荷条件下(一年中的80%以上)以及非工作时间表现不佳。
分散的系统利用调节加热装置,在负荷较小的温暖月份大大提高了效率,因为它们不全火运行。恒定的操作保持了热交换器内的温度,但减少的输入增加了燃烧气体与热交换器表面接触的时间。
其结果是更大的能量传递和更冷的废气。完全调节的锅炉创造了一个相反的效率曲线,因为它们在最低负荷水平下表现最佳(图2)。
•维修和保养:由于集中式系统在较高的温度下运行,热交换器和其他锅炉元件通常更频繁地更换。系统效率降低、可靠性下降和寿命缩短是常见的后果。
由于涉及的组件规模较大,与集中式系统相关的维修和维护的规模也往往要大得多。这将以各种方式表现出来,例如更长的服务时间,更多的员工为工厂提供服务,以及更长的等待时间来采购组件。
当中央系统因维护或维修而关闭时,每个建筑物都会受到影响。通过分散的系统,每栋建筑都能产生自己的热量和热水。当需要维修或维护时,模块化设计允许建筑物中的其他锅炉运行,以产生一定程度的冗余。
技术的好处
选择具有先进远程监控的锅炉(图3)是使用分散式系统降低运行成本的另一种手段。监控工具大大减少了对每个机械室的物理存在和人工干预的需求和频率。
某些锅炉控制器提供详细的实时系统性能,因此设施管理人员可以更好地执行预测性维护,以避免昂贵的维修和可预防的停机时间。一些解决方案提供了可能的原因和建议的操作,因此维修人员可以带着适当的信息、组件和维护工具到达。他们还可以通过电子邮件或应用程序发送即时警报,以便在设备停机或锅炉需要立即关注时通知设施管理人员。
此外,先进的控制器还具有经济和节省时间的好处,因为它们可以降低安装和启动成本。此外,即使对于复杂的系统,系统启动和维护时间也可以减少50%
环境效益
财务影响并不是分析的全部和最终目的。分散的系统也更环保。消除地下管道分配系统消除了循环水泄漏的可能性,这可能对环境产生严重影响。分散的系统通常也会降低碳排放。此外,更小的现代锅炉设计具有低氮氧化物燃烧器,有助于改善空气质量。
总之,分散供暖系统可以带来多种好处,从降低成本到减少碳足迹。关键是要选择合适的设备,特别是锅炉。安装具有先进控制和远程监控的调节锅炉,以实现更有效的工厂管理和维护计划,将有助于获得最大的投资回报率。
Christian Zapata是美国瓦茨品牌公司AERCO International的产品解决方案经理。他于2000年在新泽西理工学院获得机械工程学士学位后加入AERCO。