作者：泰瑞利 （Osmo Tammela）

城市供热系统技术专家

概述

新都住宅小区位于山东威海市，是利用世界银行改造山东环境工程贷款项目中改造区域供热管网的一部分。新都住宅小区是一个新建住宅区，有一些公共建筑，但无工业建筑。该住宅小区的供热面积为343000㎡，相当于20.6MW（60Ｗ／㎡）的供热量。本文利用新都住宅小区工程实例进行投资费用对比分析，探讨利用小型热交换设备（方案2）替代大型热交换站（方案1）的差异。      

本文比较分析包括热交换站和第一、二次管网从热网连接处至楼入口处的所需投资。计算不包括土建费，也不包括大型热交换站的电气设备（如变压器、小型配电室等）和电力增容费，以及管网阀门的投资。如果这些成本都包括，将增加方案1的总投资，使方案2的优点更加明显。

虽然采用小型热交换站系统其热交换设备的投资成本高于传统的大型热交换站，但整个供热系统的投资成本将低于大型热交换站系统。方案2的总投资比方案1低3-4%，而且方案2未来的运行和维护费用比方案1低很多，一、二次管网的寿命将延长25-30年。这样可以在技术和财政方面保证供热公司的经营，对消费者可提供合理的热价。

两种选择方案

大型热交换站

在中国传统的热用户与供热系统连接的方式是采用比较大的热交换站或独立式锅炉房。一般一组装置的供热面积是2-20万平方米，相当于1-10MW热负荷。这种规模的热交换站通常采用1-3个大型热交换器，分别用于一、二次热网。由于二次管网的循环泵必须设计成为最末端用户提供足够的压力，结果要数千瓦电机。这就需要独立的动力系统给泵、必要的配电盘和变压器供电。由于管道口径大，需要建造大型热交换站房。由于泵的电机大，因此需要采取措施减少产生的噪声污染。在一些情况下，热交换站是自动的，但是大多数情况下，热交换站房在采暖季才配备操作人员，是几个临时工。这种方案不提供生活热水，只供暖。

小型热交换站（一楼一热交换站）

在现代社会由市政府福利供热已不存在。人们的生活标准提高，需要在冬季有较高的室内温度，常年供应生活热水。而且节约能源已成为中国的主要问题。供热计量收费的改革将使每个热用户按照实际的用热量交纳热费。面对这样的挑战，供热公司必须采取新的运营方式，也需要有新的设计和安装方案。供热公司将成为独立自主的公司。必须从经济上能够生存。

采用小型热交换站可以解决上述面临的挑战。新都小区平均每栋楼6层，供热面积2000平方米（约100KW）。第一层是车库和住户储藏室。多数楼有一个房间被用做设备间（电、有线电视、电话、水），有足够的空间安装预装配热交换站。通常热交换站的设计需要500MM宽的楼道和门，以便搬运设备。热交换站的重量完全可以用人工搬动，不需要起重机械。热交换站不需要专门设计的房间，只有动力和一、二次管网的供回水管的连接处需要特别处置。热交换站动力是230V，10A电阻即可，因此不需要特殊的供电装置。循环泵转速1500RPM，没有噪声。由于楼内管道长度有限，二次管网的水力平衡很好解决。控制系统是自动化系统，按照室外温度预选曲线自动调节二次管网温度。即不需要操作人员。供热公司有远程监控系统（SCADA），热交换站很容易与监控系统连接，输配中心远程监控操作。

由于热交换站包括有生活热水交换器，楼内可以安装热水管道（塑料管），非法偷水现象就不会存在，因此也就很少需要不水。二次管网装有膨胀箱以消除水容量的变化。如果需要一些补水，自动压力传感器将从一次网提供加压水到二次网。销售生活热水还为供热公司提供采暖季以外赢利的机会（提供生活热水，按照实际消耗计量收费）。如果供热公司是从热电联产工厂得热，这个方案更加有利。

方案１：大型热交换站

在方案１中，新都住宅小区的供热需由８个大型热交换站提供。热交换站的规模见下表：

表1   大型热交换站

方案1的投资费用包括一次管网的干管和支管，预制的热交换网站以及从热交换网站到楼房的二次管道。在计算中使用的管道是高档次、高质量的用于区域供热的预制保温管并带有防渗漏措施。管道的吃村取决于实际设计温度，即一次供热管网120/65℃，二次供热管网80/60℃设计。

方案1的总投资为535445美元，包括管道费用429845美元及热交换网站费用105600美元。

方案2: 小型热交换设备

在方案2中，通过在每座楼内安装的小型热交换设备供热，一次管网延伸至整个小区的每座楼前，二次管网只是每座楼内的供热管线。热交换设备的位置参见图1。

小型热交换设备为86个，分布如下表：

表2   小型热交换设备