二、氣候補償器

氣候補償器是根據室外溫度的變化調節一次供水（直供系統為鍋爐出水）流量，通過改變一次側電動調節閥門的開度，實現二次供水溫度（用戶進水溫度）隨室外溫度的自動氣候補償變化，避免產生室溫過高/低而造成能源浪費。

2.1工作原理

在冬季供暖期，當室外溫度降低時，為了維持原有的室內溫度，供暖水溫應適當提高，此時氣候補償器將自動調節一次側閥門，加大一次側進入換熱器的熱水供應量，使得二次側供暖水溫適當升高；

當室外溫度上升時，同理，應適當降低供暖水溫以免產生室內過熱現象，此時系統將自動減少一次側進入換熱器的熱水（蒸汽）供應量，以降低換熱機組的輸出負荷。

 

氣候補償器工作曲線

 

圖1. 供水溫度-室外溫度補償曲線

2.2節能效果分析

氣候補償器通過對室外溫度連續監測，控制電動閥的開度，從而實現供暖系統中供暖水溫與室外溫度變化的自動氣候補償功能，實現按需供熱的目標，在保証供暖品質的同時實現能源的節約。節能效果分析簡圖如下：

圖2. 24小時連續供暖系統氣候補償運行情況

對於24小時連續供暖系統，如果按照傳統的手動調節控制方法，供水溫度必定產生不同程度的階段跳躍，上圖黑色折線為司爐工每天手動調節六次的階段調節示意圖，而實際運行過程中，很多供熱單位很難保証如此頻繁的手動操作，所以節能空間並未被很好的利用。採用氣候補償自動控制后，供水溫度變化如上圖中紅色曲線所示，能夠做到及時跟蹤調節，最大程度的實現了節能控制。根據上圖所示，手動調節折線與自動調節曲線之間包圍的不規則面積即是氣候補償器的節能空間，顯而易見，其節能效果非常可觀。

圖3. 允許夜間降溫的24小時供暖系統氣候補償運行情況

上圖是允許夜間適當降溫的24小時連續供暖系統，主要適用於教學單位的集體宿舍樓，或者軍隊士兵宿舍等，集體宿舍在入夜后對環境溫度要求降低，經過夜間的適當降溫處理，可以進一步節約部分熱量，此種控制方式主要用於對熱能消耗控制極其嚴格的場所。

根據建立數學模型，並且聯合實際工況計算，氣候補償器的節能率為3%~8%。

2.3安裝方法分析

2.3.1鍋爐房熱水直供系統安裝方式

在循環泵出口端，供回水之間安裝連通管，在連通管上安裝電動兩通調節閥一台，將采暖水由原先的純高溫水供暖改變為混合水供暖，即鍋爐高溫供水與系統低溫回水混合后進行供暖。在連通管的電動兩通閥進出口處分別安裝一台手動蝶閥，一為檢修電動閥門方便，二為系統切換方便，保留了系統的可恢復性。

圖4. 單台鍋爐單用戶循環系統安裝方式

圖5. 單台鍋爐多用戶循環系統安裝方式

圖6. 多台鍋爐單用戶循環系統安裝方式

圖7. 多台鍋爐單用戶循環系統安裝方式（一拖二）

圖7. 此種安裝方式適用於總管沒有安裝空間的情況，在每台鍋爐的供回水之間安裝一臺電動兩通調節閥，且兩台調節閥動作同步，即兩台調節閥的開度在運行過程中一直相同。

圖8. 多台鍋爐多用戶循環系統安裝方式

圖9. 多台鍋爐多用戶循環系統安裝方式（一拖二）

圖9. 此種安裝方式適用於總管沒有安裝空間的情況，在每台鍋爐的供回水之間安裝一臺電動兩通調節閥，且兩台調節閥動作同步，即兩台調節閥的開度在運行過程中一直相同。

供暖水溫的高低可通過控制電動兩通閥的開度來調節。（即：高溫水、低溫水的混合比例）若需提高供暖水溫，只需增加高溫水進入的比例，減小系統回水參與流量，即減小電動閥開度；反之若需降低供暖水溫，則增加電動閥系統回水參與流量，減小高溫水進入比例，即增大電動閥開度，降低外網供熱量。

外網循環的水流為強制循環，其流量只與循環泵的額定流量以及工作狀態有關係，故不論電動閥開度如何，只要循環泵的工作狀態不發生改變，都不會改變外網的循環流量，不會產生外網水力失調問題的發生。

連通管的橫截面積基本上為原主管的三分之一，即旁通閥全部打開時，旁通流過的流量最多不超過原主管路最大流量的30%，即鍋爐的最小流量保証為循環泵流量的70%左右，恰好與鍋爐的額定流量相近，不會影響到鍋爐的安全及使用壽命。

2.3.2換熱站市政供熱安裝方式

一次回水安裝旁通管，在旁通管安裝電動兩通調節閥一台，即用電動調節閥控制一次側進入板換水流量。在電動兩通閥的進出口處以及原主管分別安裝一台手動蝶閥，一為檢修電動閥門方便，二為系統切換方便，保留了系統的可恢復性。旁通管和原回水管兩者的水利位置對等，電動閥以及配套蝶閥既可安裝在原管道，也可以安裝在旁通管，只要能夠滿足系統切換即可。

圖10. 市政供熱單台板換單用戶循環系統安裝方式

圖11. 市政供熱多台板換單用戶循環系統安裝方式

圖12. 市政供熱多台板換單用戶循環系統安裝方式（一拖二）

圖12. 此種安裝方式適用於總管沒有安裝空間的情況，在每台換熱器的回水管道安裝一臺電動兩通調節閥，且兩台調節閥動作同步，即兩台調節閥的開度在運行過程中一直相同。

圖13. 市政供熱多台板換多用戶循環系統安裝方式

進入板換的熱量可通過控制電動兩通閥的開度調節。若需提高供暖水溫，只需增加一次水進入板換的流量，即增大電動閥開度；反之若需降低供暖水溫，則減小一次水進入板換的流量，即減小電動閥開度，降低外網供熱量。

外網循環的水為二次循環水，與一次側的水流量沒有關係，故不論電動閥開度大小如何，只要循環泵的工作狀態不發生改變，都不會改變外網的循環流量，不會引起外網水力失調問題的發生。

市政熱源鍋爐供應的換熱站數目較多，單一的調節某個或某幾個換熱站一次側水流量，並不會對市政一次管網產生大的波動，且市政一次管網安裝有平衡閥，有自適應能力，可以不考慮因此產生的影響。

2.3.3自有鍋爐房所轄換熱站安裝方式

一次回水安裝旁通管，在旁通管安裝電動合流三通閥一台，即用電動合流三通閥調節進入板換的熱水比例。在電動三通閥的進出口處以及原主管分別安裝一台手動蝶閥（共四個蝶閥），一為檢修電動閥門方便，二為系統切換方便，保留了系統的可恢復性。旁通管和原回水管兩者的水利位置對等，電動閥以及配套蝶閥既可安裝在原管道，也可以安裝在旁通管，只要能夠滿足系統切換即可。

圖14. 自有鍋爐房所轄換熱站單組板換單用戶循環系統安裝方式

圖15. 自有鍋爐房所轄換熱站多組板換單用戶循環系統安裝方式

圖16. 自有鍋爐房所轄換熱站多組板換單用戶循環系統安裝方式（一拖二）

圖16. 此種安裝方式適用於總管沒有安裝空間的情況，在每台換熱器的回水管道安裝一臺電動三通調節閥，且兩台調節閥動作同步，即兩台調節閥的開度在運行過程中一直相同。

圖17. 自有鍋爐房所轄換熱站多台板換多用戶循環系統安裝方式

進入板換的熱量可通過控制電動閥的開度調節。若需提高供暖水溫，只需增加一次水進入板換的流量，即增大電動閥開度；反之若需降低供暖水溫，則減小一次水進入板換的流量，即減小電動閥開度，降低外網供熱量。

外網循環的水為二次循環水，與一次側的水流量沒有關係，故不論電動閥開度多大，只要循環泵的工作狀態不發生改變，都不會改變外網的循環流量，不會引起外網水力失調問題的發生。

自有熱源鍋爐供應的換熱站數目較少，單一的調節某個或某幾個換熱站一次側水流量，有可能會引起一次側流量較大波動，所以建議使用電動三通閥，減小一次側循環水量的變化。