二、气候补偿器

气候补偿器是根据室外温度的变化调节一次供水（直供系统为锅炉出水）流量，通过改变一次侧电动调节阀门的开度，实现二次供水温度（用户进水温度）随室外温度的自动气候补偿变化，避免产生室温过高/低而造成能源浪费。

2.1工作原理

在冬季供暖期，当室外温度降低时，为了维持原有的室内温度，供暖水温应适当提高，此时气候补偿器将自动调节一次侧阀门，加大一次侧进入换热器的热水供应量，使得二次侧供暖水温适当升高；

当室外温度上升时，同理，应适当降低供暖水温以免产生室内过热现象，此时系统将自动减少一次侧进入换热器的热水（蒸汽）供应量，以降低换热机组的输出负荷。

 

气候补偿器工作曲线

 

图1. 供水温度-室外温度补偿曲线

2.2节能效果分析

气候补偿器通过对室外温度连续监测，控制电动阀的开度，从而实现供暖系统中供暖水温与室外温度变化的自动气候补偿功能，实现按需供热的目标，在保证供暖品质的同时实现能源的节约。节能效果分析简图如下：

图2. 24小时连续供暖系统气候补偿运行情况

对于24小时连续供暖系统，如果按照传统的手动调节控制方法，供水温度必定产生不同程度的阶段跳跃，上图黑色折线为司炉工每天手动调节六次的阶段调节示意图，而实际运行过程中，很多供热单位很难保证如此频繁的手动操作，所以节能空间并未被很好的利用。采用气候补偿自动控制后，供水温度变化如上图中红色曲线所示，能够做到及时跟踪调节，最大程度的实现了节能控制。根据上图所示，手动调节折线与自动调节曲线之间包围的不规则面积即是气候补偿器的节能空间，显而易见，其节能效果非常可观。

图3. 允许夜间降温的24小时供暖系统气候补偿运行情况

上图是允许夜间适当降温的24小时连续供暖系统，主要适用于教学单位的集体宿舍楼，或者军队士兵宿舍等，集体宿舍在入夜后对环境温度要求降低，经过夜间的适当降温处理，可以进一步节约部分热量，此种控制方式主要用于对热能消耗控制极其严格的场所。

根据建立数学模型，并且联合实际工况计算，气候补偿器的节能率为3%~8%。

2.3安装方法分析

2.3.1锅炉房热水直供系统安装方式

在循环泵出口端，供回水之间安装连通管，在连通管上安装电动两通调节阀一台，将采暖水由原先的纯高温水供暖改变为混合水供暖，即锅炉高温供水与系统低温回水混合后进行供暖。在连通管的电动两通阀进出口处分别安装一台手动蝶阀，一为检修电动阀门方便，二为系统切换方便，保留了系统的可恢复性。

图4. 单台锅炉单用户循环系统安装方式

图5. 单台锅炉多用户循环系统安装方式

图6. 多台锅炉单用户循环系统安装方式

图7. 多台锅炉单用户循环系统安装方式（一拖二）

图7. 此种安装方式适用于总管没有安装空间的情况，在每台锅炉的供回水之间安装一台电动两通调节阀，且两台调节阀动作同步，即两台调节阀的开度在运行过程中一直相同。

图8. 多台锅炉多用户循环系统安装方式

图9. 多台锅炉多用户循环系统安装方式（一拖二）

图9. 此种安装方式适用于总管没有安装空间的情况，在每台锅炉的供回水之间安装一台电动两通调节阀，且两台调节阀动作同步，即两台调节阀的开度在运行过程中一直相同。

供暖水温的高低可通过控制电动两通阀的开度来调节。（即：高温水、低温水的混合比例）若需提高供暖水温，只需增加高温水进入的比例，减小系统回水参与流量，即减小电动阀开度；反之若需降低供暖水温，则增加电动阀系统回水参与流量，减小高温水进入比例，即增大电动阀开度，降低外网供热量。

外网循环的水流为强制循环，其流量只与循环泵的额定流量以及工作状态有关系，故不论电动阀开度如何，只要循环泵的工作状态不发生改变，都不会改变外网的循环流量，不会产生外网水力失调问题的发生。

连通管的横截面积基本上为原主管的三分之一，即旁通阀全部打开时，旁通流过的流量最多不超过原主管路最大流量的30%，即锅炉的最小流量保证为循环泵流量的70%左右，恰好与锅炉的额定流量相近，不会影响到锅炉的安全及使用寿命。

2.3.2换热站市政供热安装方式

一次回水安装旁通管，在旁通管安装电动两通调节阀一台，即用电动调节阀控制一次侧进入板换水流量。在电动两通阀的进出口处以及原主管分别安装一台手动蝶阀，一为检修电动阀门方便，二为系统切换方便，保留了系统的可恢复性。旁通管和原回水管两者的水利位置对等，电动阀以及配套蝶阀既可安装在原管道，也可以安装在旁通管，只要能够满足系统切换即可。

图10. 市政供热单台板换单用户循环系统安装方式

图11. 市政供热多台板换单用户循环系统安装方式

图12. 市政供热多台板换单用户循环系统安装方式（一拖二）

图12. 此种安装方式适用于总管没有安装空间的情况，在每台换热器的回水管道安装一台电动两通调节阀，且两台调节阀动作同步，即两台调节阀的开度在运行过程中一直相同。

图13. 市政供热多台板换多用户循环系统安装方式

进入板换的热量可通过控制电动两通阀的开度调节。若需提高供暖水温，只需增加一次水进入板换的流量，即增大电动阀开度；反之若需降低供暖水温，则减小一次水进入板换的流量，即减小电动阀开度，降低外网供热量。

外网循环的水为二次循环水，与一次侧的水流量没有关系，故不论电动阀开度大小如何，只要循环泵的工作状态不发生改变，都不会改变外网的循环流量，不会引起外网水力失调问题的发生。

市政热源锅炉供应的换热站数目较多，单一的调节某个或某几个换热站一次侧水流量，并不会对市政一次管网产生大的波动，且市政一次管网安装有平衡阀，有自适应能力，可以不考虑因此产生的影响。

2.3.3自有锅炉房所辖换热站安装方式

一次回水安装旁通管，在旁通管安装电动合流三通阀一台，即用电动合流三通阀调节进入板换的热水比例。在电动三通阀的进出口处以及原主管分别安装一台手动蝶阀（共四个蝶阀），一为检修电动阀门方便，二为系统切换方便，保留了系统的可恢复性。旁通管和原回水管两者的水利位置对等，电动阀以及配套蝶阀既可安装在原管道，也可以安装在旁通管，只要能够满足系统切换即可。

图14. 自有锅炉房所辖换热站单组板换单用户循环系统安装方式

图15. 自有锅炉房所辖换热站多组板换单用户循环系统安装方式

图16. 自有锅炉房所辖换热站多组板换单用户循环系统安装方式（一拖二）

图16. 此种安装方式适用于总管没有安装空间的情况，在每台换热器的回水管道安装一台电动三通调节阀，且两台调节阀动作同步，即两台调节阀的开度在运行过程中一直相同。

图17. 自有锅炉房所辖换热站多台板换多用户循环系统安装方式

进入板换的热量可通过控制电动阀的开度调节。若需提高供暖水温，只需增加一次水进入板换的流量，即增大电动阀开度；反之若需降低供暖水温，则减小一次水进入板换的流量，即减小电动阀开度，降低外网供热量。

外网循环的水为二次循环水，与一次侧的水流量没有关系，故不论电动阀开度多大，只要循环泵的工作状态不发生改变，都不会改变外网的循环流量，不会引起外网水力失调问题的发生。

自有热源锅炉供应的换热站数目较少，单一的调节某个或某几个换热站一次侧水流量，有可能会引起一次侧流量较大波动，所以建议使用电动三通阀，减小一次侧循环水量的变化。