时间:2023-03-06 15:54:05
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随着科学技术的发展,电子计算机数据处理技术在会计领域得到了广泛的应用,会计已经从原有的记账、报账向着经营管理领域的深度和广度发展,对企业的内部控制产生了深远的影响,提高了企业的运营管理效率。但是,由于计算机技术自身的问题以及会计人员业务水平和个人素质等原因,会计信息系统的应用也存在着许多问题。因此,必须加强会计电算化系统的内部控制以保证财务实行电算化后的系统正常、安全、有效的运行。
一、会计电算化系统内部控制的变化
(一)内部控制的组织形式发生了变化,控制范围扩大在传统的手工会计工作环境下,内部控制的原则是:职务相分离,职权不相容,不同的工作人员在各自确定的工作领域内工作,各司其职,各级主管依照相应的制度进行严格的监督。在电算化会计环境下,授权控制是最主要的组织原则。工作人员利用授权程序所提供的文件和口令,获得相应的权利,在会计电算化系统里处理授权范围内的业务。内部控制的形式已经由原来的制度控制转变为制度控制和程序软件控制。这就意味着在新的会计工作环境下,加强财务软件的系统权限控制、口令管理程序控制、修改程序控制、网络系统权限控制等工作成为内部控制的又一项重要的工作。
(二)内部控制的数据处理方式发生了变化
在传统手工会计工作环境下,科目汇总表、资产负债表、借贷试算平衡以及相关的财务报表分析均需要进行人工汇总计算,使得财务人员的工作量很大,同时也容易造成数据上的计算错误。在电算化会计环境下,只需录入原始数据或通过外部系统转入机制凭证并在计算机财务软件的指导下进行会计分录,通过凭证的审核、修改、确认由计算机自动完成打印输出,科目汇总、借贷平衡等工作均由计算机自动完成,同时可以根据需要生成会计报表。(如图:1)大大降低了财务人员的工作量,也避免了计算加总等工作出现的错误。
(三)数据记录方式和保存介质的变化带动内部控制的变化
手工会计方式下,数据记录主要依靠工作人员的手工记录,出现记录错误的可能性加大,而且同一类数据可能会重复多次记录。数据保存介质是“纸”介质,保存这些介质需要占用很大的空间,还需进行放火、防水、防潮、防盗等工作。在电算化会计工作环境下,数据保存介质是“磁盘”,磁性介质。磁性介质的采用节约了数据的保存空间,也使数据的存取方便了许多,同时通过数据拷贝、转入等方法避免了手工记录中出现重复记录的现象。磁性介质的保存除了需要纸介质保存所需的部分工作外,还要进行防病毒、防磁化等工作。由于磁盘存在着物理易损性,需要对磁盘进行备份工作。
二、会计信息系统内部控制存在的问题
会计电算化系统环境下的内部控制是内部会计控制的特殊形式,随着计算机的发展特别是网络技术的发展会计电算化系统将向着更加深广的方向发展,将给企业的财务管理和经营管理带来新的机遇。会计电算化系统取代传统的手工会计系统将是一种趋势。但会计电算化系统在我国还是新生事物,与传统的手工会计系统相比还存在着许多问题,具体表现在以下几个方面:
(一)职务相分离,职权不相容原则的重要性下降传统手工会计信息处理的一条重要原则就是职务相分离,职权不相容原则。电算化后,这一原则的重要性下降甚至得不到遵循。由于系统操作的高度集中,许多岗位可以合并,许多手续合并到计算机统一执行,会计工作人员大大减少,从而使一些不相容的职务得不到分离,降低了工作人员相互牵制的效力。如,有些会计人员既从事数据的输入、输出工作,又负责数据的报送,这样就增加了他们在未批准的情况下直接对使用中的数据和程序进行修改、复制或删除等操作的可能性,从而使会计数据的准确性及安全性受到威胁,也增大了作假舞弊的可能性。
(二)会计电算化系统授权存在安全隐患
传统手工会计授权下,对于每一项业务的每个环节都有相应工作人员的签名或印章。签名或印章的访写、仿造具有一定的难度。会计电算化系统授权方式是口令授权,口令授权存在于计算机系统内部。口令对于稍懂计算机操作知识的人来说根本算不上什么秘密,因为可以绕过财务软件的相关控制措施,通过打开计算机财务数据库进入财务报表等系统,则所有的财务秘密均可见。同时,业务人员可以利用特殊的文件或口令,获得某种权利或运行特定程序进行业务处理,从而给企业造成经济损失。例如:收买公司业务人员,通过非法取得他人口令,开出销售提单;非法核销客户应收账款及相关资料;掌握公司顾客订单密码,开出假订单,骗走公司产品等。口令一旦被窃取,很难发现。
(三)会计电算化系统数据执行主体和保存介质存在安全隐患
会计电算化系统数据执行主体是计算机。计算机系统由硬件和软件构成。由于硬件系统存在物理易损性,一旦硬件系统出现故障或因停电等其它非人为原因,将导致数据不能被处理,会计工作不能进行。数据处理的准确、高效主要依赖于财务软件的质量和性能。一旦软件质量出现问题将会影响到数据处理的准确和速度。一旦程序中出现严重的病毒,将会严重危害系统的安全,若不能及时排除病毒很有可能扩大损失。会计数据主要保存在计算机的磁盘或者外在软盘、光盘中,一旦磁介质由于受热、受潮、折损等原因出现损坏,保存的会计数据将会丢失,如果没有相关备份的话,将给会计电算化系统造成严重的损失,严重的影响到企业的会计工作。磁性介质以磁信号存储信息,如果数据被人为恶意修改不会留下任何痕迹。
(四)网络环境下会计电算化系统的内部控制出现新的问题
网络环境是一个开放的环境,在这个环境下,任何信息在理论上都有可能被访问到。会计电算化系统下,会计信息通过物理通信线路传输存在着很大的安全隐患。例如:网络信息来源的多样性,有可能导致审计线索的紊乱;网络信息很有可能在传输过程中被非法拦截或者被人为篡改;网络中存在的病毒和网络“黑客”的侵袭都可能给网络环境下的会计电算化系统带来危害。
(五)会计电算化系统下差错的重复性和蔓延性
传统手工会计系统下,由于数据处理环节相对分散,一个环节数据出现错误,下一个环节还可以发现并更正。但是,会计电算化系统数据处理集中化、自动化,数据可以转入、拷贝,因此一个业务的数据错误往往会重复出现几次,从一个环节蔓延至其它环节,导致整个系统数据失真,使得错误的严重性加大。例如:在录入原始会计数据期间,录入的错误数据就会再次用到会计科目汇总的过程中,影响到会计科目汇总的结果,导致科目汇总数据的错误。在进行经济指标分析时,又可能会再次使用到错误的科目汇总数据。从而,因一个数据的错误而导致一连串系统的错误,从而影响到整个会计信息系统的数据失真。
三、加强和完善会计电算化系统内部控制的若干对策
会计电算化系统的内部控制是内部审计工作的一部分,也是企业经营管理的重要环节,内部控制的好坏成败将决定着企业经营管理的得失成败。世界上凡是经营管理成果出众的企业,一定拥有出色一流的电算化会计信息内部控制系统。在我国,会计电算化系统尚处于初级阶段,加强和完善会计电算化系统将是十分重要和必要的。
(一)加强和完善会计电算化系统的内部控制制度
1.加强会计电算化系统业务人员组织控制
在会计电算化系统环境下,要对手工系统环境下的结构做出调整,对各类会计岗位进行重新的划分,在授权过程中运用内部审计,按照权、责、利相结合原则建立岗位责任制。对财务软件的开发人员、维护人员和会计业务操作员、出纳员进行合理的岗位分工。形成三类工作岗位:系统设计与维护岗位、账务处理岗位和专业核算岗位,坚持不相容岗位相分离原则。
2.加强会计电算化系统操作和维护控制
会计电算化系统操作和维护控制主要是通过制定一套完整而严格的操作和维护规程来实现的。规程应包括操作的具体流程,各环节的主要分工和职责,注意事项,维护的时间和方面,维护的程序等内容。会计电算化系统操作和维护控制主要是为了保证财务软件操作的规范化,保证财务软件正确安全的运转,防止软件被非法修改、删除。3.加强会计电算化系统档案管理
会计信息系统档案主要是指打印输出的各种账簿、报表、凭证、存储会计数据和程序的软盘及其他存储介质。会计电算化系统在处理业务时所产生的各种账簿、报表、凭证均应由专人管理,并制定相应的管理制度。磁性介质必须及时进行备份,并做好防止计算机病毒侵袭的工作。所有财务档案均应做好放火、防潮、防尘、防盗等工作,并定期盘点整理。磁性介质还要进行防磁工作。
4.加强会计电算化系统工作人员的职业道德建设
会计电算化系统的实施主体是“人”,但无论软件质量如何优良,规章制度如何完善,作为电算化会计系统实施主体的“人”不能发挥作用,有制度而不去执行,甚至恶意的修改软件程序,修改数据库中的数据,非法取得口令,最终还是达不到内部控制的目的。因此,道德规范、行为准则、能力素质的建设应直接纳入内部控制结构的内容。企业管理者应当重视对财务工作人员的选用与培养,增强财务工作人员的职业道德水准和业务水平,达到会计电算化系统的主体诚信。
(二)加强会计电算化系统执行主体的控制
会计电算化系统的执行主体是计算机系统,计算机系统由硬件和软件构成。随着科技的发展,互连网技术广泛应用于会计电算化系统。因此,加强对计算机硬件、软件的管理,保障会计电算化系统在互连网上的安全将成为企业会计信息系统内部控制的又一项重要内容。
1.加强会计财务软件的研发和维护
财务软件属于应用软件。一般来讲,任何一种应用软件从立项设计到最终淘汰都需经历分析、设计、编程、测试、维护等几个阶段。财务软件不同于游戏软件,事关企业的财务管理和经营管理。因此,对于财务软件的研发管理将是尤为重要。在软件研发之前要进行需求分析和可行性评估;系统设计时要坚持高内聚、低耦合的原则,保证软件的准确性和高效性;在编程阶段,运用标准统一的程序语言进行编程,对最终产品的程序原代码进行编译处理,并进行加密;测试阶段,运用黑盒测试模型和白盒测试模型对软件进行测试,查找设计、编程过程中出现的错误,到达数据输入与运算输出的结果相对应,达到需求分析的目标。应对在用软件进行定期维护,以保证软件安全、平稳、高效运行,并不断完善财务软件的功能。
2.财务办公地点引入机房管理制度,加强会计电算化系统计算机硬件、软件的管理与维护
财务办公地点引入机房管理制度,可以有效的保证会计电算化系统计算机硬件和软件的安全,为计算机设备创造良好的运行环境,保护计算机设备。财务办公地点应具备放火、防潮、防尘、防磁和防辐射等条件,保证供电系统等辅助设施的良好持续运转,关键的硬件设备应进行备份,要留有备用的计算机,保证会计电算化系统硬件环境的正常运行。会计数据和会计软件应具备加密措施,重要数据应有备份,工作人员不得在财务专用计算机上上网、插入外来软盘、光盘,以防止病毒侵入计算机破坏计算机软件、硬件;定期对计算机进行查毒、杀毒等工作,保护会计电算化系统软件环境的安全。财务工作地点应实行“闲人免进”制度,防止无关人进入,进行工作日志和来访登记制度,实行专机专用,专人负责。
3.加强会计电算化系统网络环境的管理与维护
网络安全性的指标主要包括数据保密、访问控制、身份识别等。采用密码管理和登陆制度控制网上财务数据的读取;起用防火墙,隔离会计电算化系统与外部访问区之间的联系,限制外界透过放火墙对会计信息系统数据库进行非法访问;采用数据加密、回响检查等技术手段进行网络管理以防止由于遮荫问题、设备故障导致数据丢失以及不法分子非法拦截盗用财务数据信息等安全隐患,保障会计电算化系统网络环境的安全运行。
(三)加强会计电算化系统业务操作的控制
会计电算化系统业务操作主要包括数据的输入、数据的处理和数据的输出。对数据的输入、处理、输出过程的控制是保证会计核算系统有效的关键。只有经过核准的会计业务经过正确的输入,进恰当的处理和运行,并及时的输出,会计核算系统才能实现自身的目标。
1.加强会计电算化系统输入控制
会计电算化系统输入控制的重点在于建立适当的授权和审批机制,并对输入数据的准确性进行校验。通过设立专门的审核人员对系统每笔业务进行合法性和准确性的审核,从源头上防止错误和舞弊行为的发生,避免因错误或舞弊导致的连环性、重复性错误。采用编码制度,会计科目统一编码,不仅提高了录入的速度和准确性,而且规范了行业管理。设置逻辑控制,平衡校验控制,错误更正控制来完善会计电算化系统查错、改错的功能。
2.加强会计电算化系统处理控制
会计电算化系统处理控制的重点在于处理过程的适应性控制、数据溢出性检测、重大错误纠正控制。建立系统处理的适应性控制,允许软件用户在一定限度内自由制定或改变会计政策,适应企业自身的规模和环境;建立数据溢出性检测以保证数据超出计算机容量而产生的数据损失,避免因数据溢出所造成的数据信息失真;操作过程中的失误是在所难免的,因此,系统应对用户的某些操作做出再判断和再确认设计,以防止系统数据被执行重大错误操作。
3.加强会计电算化系统输出控制
会计电算化系统输出控制的重点在于输出检查控制和输出文件的使用权限控制。定期或不定期的核对输入信息与输出信息的一致性。通过对凭证、账簿、报表数据的查询、打印,并进一步的核对、检查可以有效的预防利用计算机犯罪。系统输出的会计资料中,有些资料属于机密文件,未经批准授权任何人不得接触机密文件,并应建立严格的文件保管和登记制度,以防止恶意窃取和损坏重要机密的会计数据。
此外,凭证格式标准化控制、凭证顺序号控制、凭证审核控制、重复输入控制、对应科目合法性控制、保留审计线索控制,修改痕迹控制、数据备份控制等都是会计电算化系统的输入控制、处理控制、输出控制的有效方法。
四、结束语
电子计算机技术、网络技术的不断发展,将使会计电算化系统不断更新和完善。会计电算化系统替代传统的手工会计系统是必然趋势。目前,会计电算化系统已经在各个企事业单位、政府部门广泛应用。WTO后,中国经济的发展将进入快车道,中国的企业要走入国际市场,参与国际竞争和国际分工。加强和完善会计电算化系统的内部控制,将成为各个企业在财务工作中以及在整个企业经营管理工作中必须考虑的一个问题,内部控制的好坏将直接影响到企业的管理和效益。
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2.企业会计信息系统的现状分析
一方面,会计信息系统在企业中的广泛应用不仅借鉴了国外的先进技术与经验,避免了盲目探索,而且结合了我国企业的实际发展状况,具有高效便捷的特点,能够很好的为企业管理服务。近些年来,随着电子信息技术的不断发展,我国在会计信息系统的应用方面取得了很大的进步,而且已经产生了商业化进程,会计信息系统在节约人力资源成本的同时也实现了会计核算效率的提高,极大地促进了企业的发展与进步,具有良好的发展前景。另一方面,随着市场竞争的日益激烈,企业的会计信息系统也面临着巨大的挑战。作为一个人机结合的系统,会计信息系统面临着来自系统本身硬件软件因素、运行环境、人员素质、管理水平以及会计制度等内外部环境风险。不仅如此,其在信息方面存在严重失真问题,会计信息造假现象随处可见,这样造成了客户利益的损失,使得交易双方信息不对称,严重阻碍了会计信息系统的发展。
3.对会计信息系统进行有效管理的措施
3.1培养专业会计人才,重视会计人员综合素质
会计信息的各种造假现象从一定角度反映了会计从业人员道德素质的低下。会计从业人员的专业素质直接影响其对有关事务的判断力以及会计业务的完成,必须重视对会计专业人才的培养,提高会计从业人员的综合素质水平。一方面会计人员本身要有提高自身道德素质与专业水平的意识,能够做到工作上严于律己,注重经济业务的实质并严格遵守实质重于形式的原则,提高自己的事物的认知,这方面也需要企业文化的熏陶以及对员工道德意识的强化。另外一方面,企业应为员工提供不断学习的机会,加强对会计从业人员知识技能与实务操作能力的训练与考核。要求员工定期进行相关业务的培训与再教育,提高自身的专业水平与综合素质,同时通过定期的技能考核明确自身的优势与不足,积极主动地加强学习,弥补不足之处,取长补短,提升自身能力。
3.2从价值链角度优化业务流程
对会计信息系统的有效管理依赖于对业务流程的优化改进,企业需从价值链角度出发,通过对价值的分析明确会计信息系统业务流程中的增值环节与非增值环节,并对不必要的非增值环节进行消除,优化其业务流程从而实现企业价值链的增值。这样通过对不必要业务流程的削减,降低了会计信息在传递过程中出错的可能性,从而降低了发生风险的概率,在优化业务流程的同时也实现了对风险的有力控制,有效地保证了会计信息的质量。
3.3强化会计信息系统的内部控制
企业的高效运行很大程度上依赖于其严格的会计内部控制。只有控制好内部信息,强化内部管理,才能由内而外提高企业的整体运行效率。为此,相关部门要严格按照要求执行管理,并成立专门会计内部控制小组独立负责企业内部的所有会计信息工作,有效加强内部控制。在处理财务的过程中,要公正客观地处理所有的会计信息工作,与此同时,要加强对内部控制小组的严格监控并认真审核其工作内容,做到奖罚分明,刺激员工的工作主动性与积极性,有效提高工作绩效。另外对会计信息系统实现内部控制管理的过程也是不断发现问题并改善的过程,在加强会计内部控制管理的过程中,要做到善于从中发现问题,分析问题的根源并找到有效的解决方案。在学习中进步,在进步中加强管理,这样才能有效实现对会计信息系统的管理。
3.4加强信息系统的安全性管理
会计信息系统由于受各方面因素的影响,在安全性方面面临着较大的风险,必须重视对会计信息系统的安全性管理。在硬件系统方面,要根据企业真实情况选择运行状况良好并能满足企业需求的产品;根据设备对环境的要求创设良好运行环境确保系统运行的正常稳定;对其进行定期的检查维护防治数据的丢失。在软件系统方面,则要对数据的输入输出进行合规测试以保证数据录入的准确性;定期更新和升级软件以保证系统的正常运行;加强安全防护工作提高软件抵御外部攻击的能力。
2010年10月至2013年9月在我院分娩的流动人口孕产妇共661例,其中以2010年10月至2012年2月收治的241例作为对照组,以2012年3月至2013年9月收治的420例作为观察组。对照组中初产妇118例,经产妇123例;孕妇年龄(26.8±6.2)岁,孕次为(2.4±1.2)次,产次为(1.6±0.6)次;初中文化140例(58.1%),高中及以上51例(21.2%),其他50例(20.7%)。观察组中初产妇221例,经产妇199例;孕妇年龄(26.9±6.4)岁,孕次为(2.3±1.4)次,产次为(1.6±0.5)次;初中文化256例(61.0%),高中及以上97例(23.1%),其他67例(16.0%)。两组年龄、孕产次及文化程度大体一致。
1.2分析方法
对早孕建册率、产前检查次数以及妊娠期高血压疾病、过期产及低体重儿(出生体重<2500g)等不良妊娠进行回顾性分析。
1.3统计学方法
采用SPSS13.0软件处理数据,计量资料用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1早孕建册率及产前检查覆盖情况比较
观察组的早孕建册率及产前检查覆盖率明显高于对照组,差异有统计学意义.
2.2不良妊娠结局比较
观察组的妊娠期高血压疾病、过期产及低体重儿发生率明显低于对照组,差异有统计学意义/
3讨论
3.1加强流动人口孕产妇管理的必要性
随着工业化、城镇化的快速发展,海盐县目前约有12万外来人口,其中2010年10月至2013年9月在我院分娩的流动人口孕产妇有661例。由于流动人口孕产妇受教育程度及经济收入都相对较低,妊娠年龄低,生育次数多,居住环境不稳定等原因导致产前检查不规范,影响妊娠结局。优质的孕期保健有助于降低高危妊娠和先天性缺陷儿的发生率,因此加强孕产妇管理对改善妊娠结局意义重大。
3.2多途径进行孕期健康教育
一方面,与社区、企业等合作,不定期派医务人员到社区及企业对广大流动人口孕产妇进行孕期健康宣教、培训,并派发书面资料;另一方面,通过电视、广播、孕妇学校等形式宣传孕期保健的重要性,将孕期保健知识传播到流动人口中,使其提高对孕期保健知识的认知水平,主动进行孕期保健,使孕妇正确了解和掌握孕期的基本保健知识,减少孕期并发症等异常情况发生。
3.3首诊建立围生保健手册
建立孕产妇保健手册有助于流动人口孕产妇了解产前检查的相关信息,提高产前检查的依从性;医生可以对孕妇及时进行孕期保健知识指导,及早发现隐藏的慢性疾病,有效避免妊娠并发症的发生。流动人口孕产妇因经济条件差等原因,自觉建立围生保健手册并常规进行产前检查的较少。因此,我院要求门诊医生只要发现来诊的孕妇未建立围生保健手册,立即建议其建保健手册,同时进行孕期保健知识指导。
一、引言
近年来,我国大气污染日益严重,人们要求保护环境、净化天空的呼声日益增高,而北方冬季城市空气污染的重要来源是采暖燃煤锅炉所排放的粉尘和有害气体。与此同时,许多地区电力出现了相对过剩、电力峰谷差不断拉大的现象。例如,东北电网系统的最大峰谷差已是最大负荷的37%,而华北电网已达峰负荷的40%[1]。为解决电力系统的这种供需矛盾,电力系统用户侧和发电侧均采取了一定措施。在发电方面,一大批初投资巨大的抽水蓄能电站、运行费昂贵的燃油燃气尖峰电站相继建成并投入调峰运行,甚至一些高参数的大型火电厂也以被迫降低发电效率为代价而参与电力调峰。同时,电力系统也加强了用户侧管理。例如,采取分时电价,鼓励用户在电力低谷时多用电,在电力高峰时少用电。
因此,在环保要求高的城市采暖供热中,燃煤锅炉房或燃煤炉灶将严格限制使用,取而代之的几种可能的采暖形式主要有集中供热的电锅炉、大型电动热泵和燃气锅炉房以及分散在用户房间内的家用燃气炉、电暖器等(见图1)。同时,为减小电力网发电的峰谷差,也可考虑在供热系统中设置蓄热装置,使得在满足采暖要求的同时,对电力负荷起到削峰填谷的作用。为此,本文将对上述采暖系统形式的应用作初步的分析与探讨。
二、采暖供热系统能耗和经济性
1.能耗
传统采暖系统消耗的能量是燃料,而电动采暖系统所消耗的能量是电能。因此,为更全面分析各采暖系统效率,采用一次能耗率作为所耗能评价指标。一次能耗率即单位供热量所消耗的一次能源量。图2为采暖系统在单位供热量与相应的一次能量之间的能量平衡图。其中η为采暖系统供热效率,即供热量与输入能耗之比。对于热泵系统,η为热泵性能系数与系统管道效率之积,对于锅炉供热系统,η为锅炉采暖系统的热效率与系统管道效率之积,对于热电厂,η为热电厂供热量与燃料量之比;ηe为热电厂的发电效率。
对于锅炉采暖系统,单位供热量b为:
对于热电联产系统,1/η份的燃料在提供1份热量的同时,又发出ηe/η份电量。如果这些电由电力系统中其他电厂产生,则需耗费的燃料量为为电力系统发电效率。于是,单位供热量热电联产系统的一次能耗为:
对于电动采暖系统,所耗电能由电力系统提供,于是:
实际上,一个采暖季的采暖能耗不仅取决于单位供热量采暖系统的一次能耗,还取决于采暖系统的运行时间。对于家用采暖装置,如家用热泵、家用燃气炉和电暖器等,由于系统调节灵活,启停方便,根据需要随时调整供热工况,可在房间有人时供热,而在无人时采暖设备停止运行,从而减小最大采暖负荷时间数,降低单位采暖面积的供热能耗。对于传统的集中供热系统,如锅炉房或热电联产,由于运行调节惯性大,设备启停不便,一般房间内不单独进行供热量调节,系统在整个采暖季不间断供热,最大采暖负荷小时数大,造成单位采暖面积能耗的增加。对于北京地区,不间断供热的最大采暖负荷小时数h可取为2000。引入采暖系统可调节系数λ的概念,定义为采暖系统实际最大采暖负荷小时数与整个采暖季不间断采暖的最大负荷小时数之比。对于家用采暖装置,可调节系数一般为0.5至0.8,本文取为0.65,对于集中供热系统,可调节系数一般为1。于是,考虑到可调节系数的采暖系统一次能耗率为:
系统一次能耗率表示单位供热容量的采暖系统单位时间能耗,它反映出在考虑可调节系数后采暖系统的能源利用效率。图3给出各系统的一次能耗率,其中有关参数的取值见表1。可以看出,设置蓄热器的电锅炉采暖一次能耗最大,电锅炉由于没有蓄热损失而一次能耗次之,考虑到可调节系数,电暖器的一次能耗小于以上两种采暖系统。热电联产系统的能耗最小。家用燃气炉和家用热泵虽然能耗明显高于热电联产系统,但由于可调节系数的影响,其一次能耗率与热电联产系统相近。
2.经济性
采暖供热系统的经济性可从单位供热容量年运行成本加以评价,年运行成本C由初投资的折旧和运行费组成。为使问题更加简明,在运行费中仅考虑能耗费。
在经济分析中,采暖系统消费和产生单位电量的价值在不同时刻是不同的。小时级的单位电能生产和消费的价值可由电能价值当量衡量和反映[2]。电力负荷高峰期和低谷期电能价值当量是不同。图4给出了我国某电网小时级电能价值当量典型日分布。
对于热电联产系统,年运行成本由下式获得:其中,k为热电联产系统初投资,元/kw(热);r为折旧率;f为燃料费;e为热电厂发电的电能价值当量,元/kw.h。
而燃气锅炉采暖系统,年运行成本由下式计算:
对于电动采暖系统,年运行成本可计算为:
初投资取值如表1所示,其中热源投资对于集中供热系统包括设备和土建两部分,电能价值当量取值如图4。图5给出各采暖系统的年运行费。可以看出,电炉采暖的年运行费远高于其它系统,而热电联产的经济性则是所有采暖系统中最好的。其它采暖形式之间的经济性差别不十分明显。对于具体的采暖系统,系统初投资和效率与表1中的值会有所不同,各地的能源价格的制定也存在差别,因此,除了热电联产经济性经济性明显偏好、电炉采暖的经济性明显偏差外,其它采暖系统经济性应根据具体情况加以分析和评价。
三、各采暖系统应用分析
1.传统采暖供热系统
传统的采暖供热系统主要有锅炉采暖系统和热电联产集中供热系统。
1)锅炉采暖
包括以锅炉房为热源的集中供热系统和分散在各用户房间的家用炉灶。按燃料分又有燃煤锅炉和燃油、气锅炉(燃油、气锅炉房和家用壁挂气炉)等。
燃煤锅炉包括燃煤锅炉房和家用小煤炉。家用小煤炉由于投资小、燃料价低而在小城镇的分散住宅使用较多,燃煤锅炉房则主要应用于一个小区的独立供热或承担大型区域供热系统的尖峰负荷。燃煤锅炉运行成本低,在我国城镇采暖中使用最为普遍。但是,由于能源转换效率很低,对大气的污染在所有采暖系统中是严重的,因此这种采暖形式在环保要求高的城市,尤其是北京的使用,应严格加以控制。
燃油、气锅炉包括应用于小区或单个楼宇采暖的集中式燃油、气锅炉供热系统和以壁挂气炉等形式设置在房间内的家用燃气炉等。由于天然气等是清洁燃料,这种采暖系统的环境污染远小于燃煤系统。目前,天然气的进京,环保意识的加强,使得燃气锅炉在北京的应用和推广成为可能。另外,燃油、气锅炉运行调节灵活,尤其家用以壁挂气炉,可根据人们的作息情况随时做启停和供热量调整,从而减少了系统运行的最大采暖负荷小时数,节省了燃料量和运行费。但是,当考虑到天然气管网的追加投资,燃气锅炉采暖系统的初投资会明显增高。在运行费方面,由于油、气等燃料价格昂贵,系统的一次能耗也较高(如图3),使得燃油、气锅炉的运行费昂贵。因此,燃油、气锅炉采暖系统,尤其是集中式燃油、气锅炉供热的推广和应用,应在深入的技术经济分析基础上慎重进行。
2)热电联产供热系统
以热电厂为热源的区域供热系统,常见形式是热电厂中汽轮机的抽汽或背压排汽通过热交换器将热量传递给热水,并通过热网输送到各采暖用户。热电厂将高品位的热能用于发电,低品位的热能用于供热,因而能源转换效率高。如果有关参数取值如表1,对于相同的最大采暖负荷小时数,在所有采暖形式中,热电联产一次能耗是最低的。这使得热电联产系统的环境污染也很小。同时,在电力短缺时,热电厂在供热的同时发电上网,相当于减少了电力系统相应投资。从整体上看,热电联产具有很好的经济性(如图5)。因此,在保证全年充足热负荷的前提下,应鼓励热电联产的建设和现有热电厂的运行。
2.电动采暖系统
1)电炉采暖
电锅炉属于集中式的电采暖系统,多用于一幢楼宇或建筑密集的商业小区供热。与传统集中供热方式一样,在该系统中,热水被电锅炉加热后由热力管道输送至各用户房间。由图5可知,电锅炉系统的运行成本明显高于其他采暖系统。而且电锅炉采暖系统单位供热量的一次能耗在所有采暖形式中是最高的。因此电锅炉采暖的使用应严格限制,即使是在电力富裕的时期。因为电力过剩往往使短期性的,随着经济的发展,这种过剩将会消失。何况电锅炉能源转换效率极低,大量使用是不符合我国可持续发展的能源政策的。
电暖器一般设置在用户房间内,主要形式有电热微晶玻璃辐射取暖器、电热石英管取暖器、电热油汀等普通电暖器和具有蓄热功能的相变蓄热电暖器等。由于省去传统采暖系统中的热力管道和散热器,一般电暖器的投资明显较低。而且电转换为热后可直接用于采暖,转换效率为100%,避免了电锅炉采暖中因中间介质(热水)而造成的热损失。在运行方面,这种采暖装置调节灵活,使用方便,用户可根据需要对采暖装置的启停随时控制,因而可减少采暖季装置运行时间,进而可减少采暖运行费。因此,电暖器的经济性要好于电锅炉采暖系统,见图5。同时,家用电暖器不需象集中供热那样要有专门人员对采暖系统进行管理、运行和维护,也没有集中供热中所存在的计量受费难题。而且电暖器不会对使用地区产生污染。但是,电暖器存在着单位供热量一次能耗大的缺点(见图3),运行成本也高于一般的采暖系统。由于房间电路容量较小,因而当采暖负荷较大时,存在用户电路改造问题。在采暖效果上,电暖器采暖的舒适感不如传统的水暖散热器。所以,电暖器的使用应根据用户实际情况加以选择,不宜盲目推广。
2)电动热泵
包括大型电动热泵和家用电动热泵。大型热泵可使用于一幢楼宇的采暖或作为区域供热的热源。对于大型热泵,可在热源处设置蓄热器。家用热泵可设置在各房间内,夏季作为空调冷源,冬季作为采暖热源,启停调节灵活方便。
电动热泵能源转换效率明显高于电炉,在外界输入能量W(电能、热能)的情况下,机组从低温环境中吸收热量Q1,并将这部分低位热量提升为高位热量Q2(Q2=W+Q1)而加以利用。如果机组的性能系数(COP)为2,则消耗1个单位的能量可获得2个单位的热量,所以单位供热量一次能耗明显低于电炉采暖系统(见图3),使得运行费也低于电炉。对于家用电动热泵,用户可根据需要自行调节热泵的启停,因而可进一步节省运行费用。
由于对于夏季同时需要空调的地方,如商业建筑,热泵系统可同时满足全年的冷热负荷,热泵采统用于采暖的投资会明显降低,可认为是热泵相对于空调系统所追加的投资(本文取为200元/kW)。因此,兼用制冷的热泵系统与纯采暖相比年运行费要明显降低。
以上对热泵的分析中对性能系数的取值较低,适合于风冷热泵。而水源热泵在制热时从水中吸取低位热能,其性能系数一般要高于风冷热泵,因而运行成本将会更低。另外,热泵系统具备电热炉所拥有的不对使用地产生大气污染、安装运行简便以及占用面积小等优点。电动热泵采暖供热系统已在世界许多地方得到应用,尤其在北欧、美国和日本等地区的使用更为广泛。例如,瑞典许多地区使用了以地下水为热源的热泵供热系统。
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与燃气锅炉相比,热泵采暖在经济和能耗方面并不占有明显优势,但从国家角度看,作为发电主要能源的煤要比天然气丰富得多、廉价的多,因而从这一角度看,电动热泵的应用比燃气锅炉更适合我国的国情。目前普遍存在的电力过剩也会给电动热泵的发展起到推动作用。
但是,电动热泵系统的不足之处是设备运行性能易受环境条件的限制。风冷热泵对气候的要求较高,一般不适于冬季气温寒冷的城市采暖供热。随着气温的降低,热泵的出力反而减小,因而往往需要辅助加热装置,如图6所示。一般环境温度在-5℃以下后,热泵的工作状态明显恶化,在一定的温湿度条件下会在空气侧换热器翅片管的表面结霜。水源热泵在需要同时制热制冷的场合使用较为有利,在有清洁的江河湖水的地方也可使用。
由此看来,在环境保护要求高的地方,如果外界条件许可,可以鼓励使用热泵采暖。如果拥有可利用水源,可优先考虑使用水源热泵,当气候条件合适时,可采用风冷热泵。目前,电动热泵作为采暖的一种方式已开始得到应用,如北京的建国门饭店、建行西单分理处等均采用风冷电动热泵采暖。但是,热泵采暖在北方的推广,仍需在技术和运行经验等方面作进一步的研究和实践工作。
3)利用蓄热(TES)的电动采暖系统
电动采暖系统的应用和推广,应以电力相对富裕为前提。实际上,电力方面最突出的问题是峰谷差的不断拉大。如果电采暖系统仅在电力低谷期运行,则会削减电力负荷的峰谷差,有利于电力网的安全稳定运行。从经济上看可使用便宜的谷价电能,使电采暖系统运行成本的大幅度降低。而要实现电采暖系统电力低谷运行,则需要利用蓄热装置。
我国蓄热的应用较少,主要集中在余热或废热利用等方面。蓄热装置的作用表现为平衡供热量和热负荷之间的关系、减小设备容量和提高系统效率等方面。因此,在采暖热负荷一定的情况下,改变不同时间电采暖系统供热量的大小,在电力低谷期多用电供热,电力高峰期少用电或不用电供热,供热量与热负荷之间的平衡可通过蓄热装置实现,从而达到减小电力峰谷差的目的。
蓄热型式按蓄存介质的不同有直接蓄存和间接蓄存两种。间接蓄存采用某种中间介质作为蓄存介质来蓄热。这种蓄热方式的蓄热温度较高,如岩和油组成的蓄存介质蓄热温度达304℃,而用一种熔化的硝酸盐作为蓄热介质蓄热温度可达566℃[3],但间接储存方式的投资大,而采暖空调所用热量温度相对较低,故不宜采取这种蓄热方式。
直接蓄热可将待蓄存的热水或蒸汽直接储存在蓄热容器内。直接蓄热又可分为无压蓄热和有压蓄热。无压蓄热方式最高蓄热温度可达95℃,且投资低。有压蓄热方式是将蒸汽或高温热水直接存蓄在球状或圆柱形压力容器内,蓄热温度最高可达200℃。但有压蓄热方式投资大,相当于无压方式的2至5倍[4]。
热水蓄热装置由于采用蓄热,从整体的角度看,电动采暖系统起到了对电网的削峰填谷作用,从局部上讲,由于消耗的是低价电能,采暖系统的运行成本会大幅度降低。但是,采暖设备的投资也会相应增加,因为热源容量与无蓄热时相比增大了,同时又增加了蓄能设备。从能耗方面看,由于蓄能损失,与无蓄热相比,系统的能耗增加了。对于热泵系统,由于提高制取热量的温度,热泵性能系数显著降低,同样增大了系统能耗。
表2各蓄热采暖系统有关指标的对比(采暖面积:1万m2,采暖指标:35w/m2)
对于电动热泵采暖装置,由于热泵的性能系数COP随着所制取热量的温度升高而明显降低,因而本文选取热泵制取热水的最高温度为70℃,相应的COP取为2.0,蓄热器只能采用无压型式。而电炉采暖系统可采用有压和无压两种蓄热装置,而且由于蓄热介质为水,电炉应以电锅炉的形式加以应用。设热水蓄热效率为85%,一天中电力峰谷各占12小时,由此表2给出了采用蓄热装置后采暖系统的有关指标。可以看出,从电力削峰填谷方面讲,增设蓄热器后的电炉采暖系统所起的作用最为显著。从蓄热器容积看,有压热水蓄热的容积明显小于无压热水蓄热,但有压热水蓄热器属于压力容器,存在安全问题。
增设蓄热装置后,采暖系统的初投资将会增加,包括蓄热装置的投资和采暖系统本身因蓄热而增加的投资等。这部分附加投资的大小与蓄热装置的型式、体积、位置以及系统运行方式等有关,图7给出了随着这部分附加投资的增加,电锅炉和热泵采暖系统的年运行成本的变化情况。对于电动热泵,只有当单位供热量系统附加投资小于1500元/kW(热)时,采暖系统经济性才会比无蓄热时好。一般情况下系统附加投资小于该值。但如果蓄热器空间占用费昂贵,例如设置在市区黄金地段内,则可能使系统的蓄热附加投资骤增,导致蓄热不能提高整体系统的经济性。对于电锅炉,只要单位供热量蓄热附加投资小于4900元/kW(热),采暖系统经济性就会比无蓄热时好,通常系统蓄热附加投资不会大于此值。因此,对于电动热泵采暖,是否增设蓄热装置,应根据具体情况加以分析论证后决定。而电锅炉采暖增设蓄热装置的效果是很明显的。
蓄热电暖器[5]在电动采暖中,可以通过热水蓄热实现电力的削峰填谷。但是由于蓄热器的容积很大,只能用于集中式的电动供热系统,若与家用电暖器结合,将会占用房间较大空间,这是不现实的。为此,一种电暖器与相变蓄热相结合的采暖装置-相变蓄热电暖器被提出来(工作原理见附录)。相变材料蓄热能力大,蓄热效率高,而作为热源的电加热器成本较低,因而可以克服以上热水蓄热的不足。
由表2看出,这种采暖装置的蓄热容积仅为无压热水蓄热器的约八分之一,是有压热水蓄热器的约三分之一。同时,其初投资也相对较小。另外,相变蓄热电暖器调节灵活,设置在采暖房间内,即开即用,放热功率可由风扇或者风门控制,因而可减小最大采暖负荷小时数。由图5可以看出,这种采暖装置具有很好的经济性好于电炉和燃气锅炉采暖。同时,这种电暖器可以减小电力峰谷差,对于电网安全高效运行具有积极意义。因此,相变蓄热电暖器是一种具有良好发展前景的新型采暖系统。
由于相变蓄热电暖器的耗电功率高,当房间采暖负荷较大时,存在用户电路改造问题。
3.建议
对于环境保护要求高的城市,不同采暖形式的选择,应根据具体的用户特点,以实现最优的社会效益和经济效益。
对于城市中建筑密度高的大面积采暖地区,应首先考虑热电联产区域供热系统的采暖方式。热电联产系统能耗低,经济性好。同时,由于能源转换效率高,烟尘集中处理,对大气污染也很小。但是,热电厂的建设应当充分考过度季和夏季的热负荷情况。
商业建筑、高档住宅等全年需要冷热负荷的用户,若无运行限制条件,应首先考虑使用热泵系统。
在气候条件或水源条件允许的地区,即使仅用于采暖的热泵系统,也应作为解决环境污染问题的有效途径而加以使用。例如,对于远郊新建住宅小区,城市热网无法到达,可考虑利用地下水的水源热泵采暖。
在城市燃气供应管道较为完善而又不建设热电联产供热管道的地方,可以考虑采用燃气锅炉可以作为一种采暖途径以解决环境污染问题。如果是在已有燃煤锅炉房基础上的改造,则可考虑采用燃气锅炉房采暖,否则可考虑家用燃气炉的采暖方式。
对于无热网的平房改造,热网建设费用高,不宜采用集中供热系统,可选用家用燃气炉或家用热泵采暖形式。如果一天中采暖时间较短、无燃气管道而又不需要空调的用户,可考虑选用电暖器。
电力峰谷差问题突出的地区,应推出相应政策,鼓励采暖系统增设蓄热装置,例如相变蓄能电暖器,以达到电力削峰添谷的目的。
四、结论
在大气污染日益严重、电网峰谷不断拉大的形势下,城市采暖供热应选择合理的形式和运行方式,在保证供热效果的同时,为环保和电力作出贡献,实现整体效益的最大发挥。
在所有采暖供热形式中,传统的燃煤锅炉采暖虽然运行成本低,但会造成大量粉尘和有害气体的排放,对大气的污染最为严重,因而应严格限制在市区的使用。
电炉采暖能源转换效率低,耗电量大,经济性最差。所以应严格控制使用。但是电暖器启停调节灵活,可减少最大采暖负荷小时数,在使用区对环境不产生污染,因而对于采暖需求时间短的用户,可以考虑选择采用电暖器。电锅炉系统能耗和经济性等方面都明显不如其他采暖系统,不宜鼓励使用。
以热电厂为热源的区域供热系统有明显的经济优势。当充分保证热电厂全年拥有足够热负荷的前提下,应优先考虑热电联产供热系统的使用。
燃气锅炉虽然是解决环境污染问题的一种采暖途径,但运行成本高,燃气管道的建设会增加系统初投资。因此,燃气锅炉的使用应慎重进行。
热泵应作为解决环境污染问题的有效途径,鼓励在气候条件或水源条件允许的地区加以使用。热泵的使用在多数地区刚刚起步,应在试点工程积累运行经验后再加以推广应用。
电动采暖装置增加蓄热装置后,可对电网起到削峰添谷的作用,但会导致采暖系统的初投资、能耗和占地面积增加等问题。在电力峰谷差不断拉大的今天,蓄热在电动采暖中的应用应该引起充分重视。
参考文献
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[5]张寅平等相变蓄能电暖器专利申请书申请中清华大学热能系暖通空调实验室
附录相变蓄热电暖器的原理
相变蓄热电暖器的原理如下图所示,相变蓄热电暖器包括温控、时控的双重控制开关、电加热装置、换热容器、密闭在其中的相变材料和保温隔热外套组成。其特征在于时控开关内固化了时控程序,使电加热器只能在某一时间段内(电网负荷低谷段)接通。当电加热装置接通电源后,相变材料开始升温融化。当相变材料完全融化时,温控开关使加热装置停止工作,这时热量主要由相变材料以潜热方式储存起来。在室内需要加热的时候,打开风门或开启电扇,电暖器开始对外放热,液态的相变材料逐渐凝固,同时放出凝固热。由于相变过程为近似等温过程,相变潜热较大,故即使在不通电的情况下也能近似等温放热较长时间。实际应用中,电暖器外部设置隔热套,能达到很好的保温效果。隔热套保证所蓄热量存在于电暖器内,需要取暖时,隔热套部分或者全部打开,换热容器向外放出热量。隔热套的形状可以做成带有进出气门的整体箱式结构,在出气口可设置排风扇,也可以不设置风扇,完全依靠自然对流和室内空气进行热交换。
1.1计量装置的安装位置
由于较多医院是在后期改造时增加后勤智能化平台,现有机房内管线交错,造成计量装置难以安装,建议在新建项目时就考虑到未来数据信息化的发展。其中流量计、温度计、压力计等计量装置尽可能安装在平稳直线管道上并避开弯头,才能确保其测量数据的准确性。
1.2点位的监控功能
监控点位实时地对冷水机组、冷却塔、风机等设备的运行状态及参数进行监测,包括冷水机组的运行状态、冷却塔的进水温度和出水温度、风机的送风温度和回风温度、新风机过滤网两侧压力和新风阀的开启状态等。
1.3点位的告警功能
对设备的故障状态进行实时告警,如过滤器两端设有压力传感器,对其两端压力进行检测然后分析两侧压力状况来判断过滤器是否阻塞,如发生阻塞,则发出告警信号提醒更换。
1.4点位的集中管理功能
通过现场的传感装置和计量装置对各机组运行状态和参数的监测,可以对各设备系统进行能效分析、集中管理。
二、后勤智能化平台在空调系统管理中的应用
2.1完善数据信息的采集、存储、管理
后勤智能化平台提供了空调系统设备的基本信息、运行参数、巡检信息、保养信息、维修信息以及设备图纸。当空调设备发生故障时,可及时调阅关于设备的各种资料及图纸,便于开展维修工作。通过前期在后勤智能化平台录入的保养和巡检周期,平台可自动在每类设备需进行保养和巡检前两周进行提醒,技术人员在完成保养巡检后在平台上进行登记,使得各项工作更规范化。同时考虑到医院合同审批部门较多、流转周期较长,也可以通过平台对空调设备维保合同到期进行提醒,使得后勤保障部门能够有充分的时间对各有关维保单位进行遴选比对,做好预算控制,防止出现维保服务断档、空期等情况。后勤管理与技术人员通过平台可以获得空调设备运行的第一手数据,实时掌握系统运行情况,及时采取调度措施,定期进行维保巡检,使系统尽可能在最佳状态运行,并将事故的影响降到最低。
2.2实现设备运行的精细化
2.2.1促进冷水机组组合的合理配置。
空调系统的特点是负荷随季节变化大,而各种不同的冷水机组也是各有特点和优势。综合以上因素,较多大型医院采用不同类型冷水机组的组合应用,后勤智能化平台对系统运行情况的监测收集、数据信息的积累分析将有利于更好地匹配实际运行负荷,提高系统的节能和可靠性。如离心式冷水机组与螺杆式冷水机组的组合应用:离心式冷水机组的优势是容量大,效率高,其优势可以在高负荷时得到充分发挥;螺杆式机组的特点是适应中小负荷,灵活性强,适应工况能力强,部分负荷效率高,运行稳定可靠。两者组合起来运行,可充分发挥各自的优势,达到整体的节能效果。在满足总负荷的前提下,通过后勤智能化平台的能耗分析、负荷计算,将合理配置离心式机组和螺杆式机组开启的台数,既满足不同区域和时段的负荷要求,又使机组在高效率下运行。高负荷时运行离心式机组,发挥效率优势;低负荷时运行螺杆式机组,充分发挥灵活调节优势,同时螺杆式机组对压缩比相对不敏感,有利于提高在过渡季节的机组效率,有效降低能耗。定频离心式冷水机组与变频冷水机组的组合应用:变频启动可实现真正的软启动,启动电流小于额定运行电流,自动功率因数修正,可以帮助医院减少因低功率因数造成的经济损失。变频离心式机组的优势在于部分负荷性能,特别适合过渡季节冷却水温度降低的情况,可在过渡季节、部分负荷时运行;定频离心式机组的优势是容量大、效率高。后勤智能化平台优化了这两者的组合应用,使其根据系统负荷变化情况调节机组运行台数及变频的运行情况,发挥各自优势,实现全天候高效运行。
2.2.2优化系统控制。
后勤智能化系统在多周期数据分析后,可以得到空调系统的主机制冷效率、各供冷供热区域冷量热量的消耗情况以及冷却塔的冷却效率等数据,不仅可以实现上述各种冷水机组组合应用的相互协调控制,实现平滑加卸载,平衡机组的运行时间,还可以对设备如水泵、冷却塔等进行最佳的优化控制。后勤保障部门可以选择性地调整各个设备的开关情况,例如调整冷却塔和冷却泵的开启台数,从而使中央空调的供冷更加合理、节能,同时也增加了患者和医护人员的舒适度。
2.2.3可提高冷水机组性能。
冷冻水温度越高,COP值越大,即所耗的电能越少,经济性越好。提高冷冻水温度,可以提高冷水机组性能。不同负荷率时采用变水温调节方法的节能效果显著。在空调系统里,采用变冷水温度调节的方法可以在部分冷负荷时满足室内温湿度的要求,且具有可观的经济性。例如当负荷率为70%时,采用10℃的冷水供水温度,与设计工况相比,离心式机组耗电量下降了5.5%,螺杆式机组耗电量下降9.2%,节能效果明显。从技术上来看,变水温运行是针对过渡季节部分负荷条件下空调制冷系统节能运行调节而提出的,不需要增加任何设备,只需考虑室外气象条件、室内温度、负荷分布规律等影响因素,可以根据后勤智能化平台采集到的室内外温度和运行监测情况确定冷水供水温度,制定出更为细致的运行方案,使节能达到最优化。
2.2.4可对新风机组进行精细化管理。
过去都是根据后勤工作人员的经验判断来进行新风机组的开启和新风量的调节,这样就会造成以下两种情况:新风量过大,使得部分患者和医护人员有吹风感,造成不适,同时耗能较大;新风量过小,大量的回风使得不佳的室内空气在系统中不断循环,少量的新风在流动过程中不断混合室内已污染的空气,空气质量也逐步下降。医院不同区域的室内温度由于人员密度或建筑隔热等因素存在较大差异,后勤智能化平台可以根据实时采集到的室外温度、室内温度以及二氧化碳浓度,进行新风机组的开启和出水温度的确定,避免以往的经验型操作,绘制随温度变化的出水温度曲线,实现精细化管理。
2.2.5使净化机组的管理更为科学。
平台的净化空调机组滤网压差报警转变了原有对净化空调机组滤网经验型、周期性的更换和清洗,使管理更为科学化。通过对滤网压差点位的实时监测,如洁净度超过设定值即会发出告警信号,提醒工作人员进行更换或清洗,从而保证了净化用房的空气环境质量。
2.3加快系统故障和异常的处理
后勤智能化平台避免了后勤人员巡检的盲区,实时发出告警信号,并对故障原因做出提醒。
2.4优化管理流程,节省人力
通过后勤智能化平台可以实时形成能耗情况的报表,避免以往手工统计的繁琐,以各项数据为依据建立能源消耗评价体系。医院空调系统规模较大、结构复杂,传统的现场管理、运行值班和检修的工作量大、成本高,平台的建设将节省管理和操作人力,提高空调系统管理的效率。
1.1人为活动
包括侵占林地,道路,采矿,水坝,环境污染,放牧,滥砍滥伐,种质低劣,经营管理不当等,这些因素造成定位空间或地段内生物物种多样化减少,土壤侵蚀程度加重,加重了森林的碎裂程度,加速了生物多样性锐减,导致形成三大效能低下的干扰型或经营型低效松林。
1.2立地条件
在自然状态下因立地条件较差或生长环境恶劣,导致自然形成三大效能低下的原生型低效林。
1.3自然灾害
自然灾害包括火灾,松毛虫、松材线虫病等病虫害,干旱,洪涝,霜冻等,致使多数珍惜的、受威胁的、濒危的或森林物种(主要是动植物)数量、分布等消失或锐减。导致形成三大效能低下的干扰型低效松林。
2松林生态健康和活力的维护方法
2.1增强生物多样性
按照长防林和退耕还林工程建设标准,同时规划,同时施工、同时验收,全面进行“封、改、补、造、抚”的规划和稳步实施。加速森林“效应岛”的形成,同时,采用林隙、林缘适当补植虫媒花植物(花粉和花蜜资源)和拒避植物,以丰富生物多样性。为了丰富马尾松毛虫虫源地的生物多样性,增强松林对生物灾害自我调控功能,赣州曾充分运用“封、改、补、造、抚”等措施,稳步实施了虫源地治理,达到了丰富生物多样性效果。共实施虫源地封山育林72.366万亩,占虫源地面积的100%;成功改造虫源地4789个,占虫源地总数的73.3%;改造虫源地面积50.2319万亩,占虫源地总面积的69.4%。通过治理的虫源地,平均灌木多样性指数从1995年的0.42上升到2003年的0.78,平均针阔混交比例由9:1上升到7:3,平均植被盖度由32%上升到81%,为实现马尾松毛虫的可持续控制奠定了良好基础。
2.2从严管理“三害”
在林政管理上,应健全基层护林组织,全面封山育林,制止乱砍滥伐和乱猎滥捕的行为;在森林火灾管理上,各级政府要签订防火责任状,严格控制火灾的发生;在危险性病虫防范上,重点加强外来林业危险性有害生物的管理和控制。对危险性森林病虫等应列入各级政府目标责任制,同时加强复检,控制疫情传播,限期拔除疫点,以防松林抗逆性下降。
2.3清理不健康林木
对近期内由于干旱、病虫害和森林火灾而出现大量死树的松林,要及时采用对死树进行全面清理,选择乡土阔叶树当年更新造林;对将要出现大量死树的林分,结合生态疏伐或景观疏伐,对可疑木进行全面清理,选择乡土阔叶树当年更新造林,以恢复到可持续生长的条件。
2.4强化生态阈值管理
全面封山育林,对少量或零星的经森防机构确认的非危险性有害生物致死木,可依据森林健康有关原理方法,鼓励林业主管部门采取禁止采伐的措施,以实现丰富生物多样性和制止乱砍滥伐行为双重目标。在疏伐过程中适当保留少数倒木和枯立木,以保持林间野生动物和鸟类食物链的持续2;对近期内林业生产或生态保护效益不构成大的危害的病虫,其测报和防治不作硬性要求,便于利用“天然防治”调节病虫种群,以丰富松林生态系统的生物链。
2.5依法保护林地
侵占林地,道路,采矿,水坝,环境污染等,致使松林的碎裂程度和林地土壤侵蚀程度加剧。关键要依据《森林法》等有关法规和生态学原理,进行总体规划和科学管理。
2.6适时评估效果
依照“近天然林”模式经营松林,影响松林生态健康和活力的主导因子发生明显变化时,适时评估经营效果。主要内容是对这些主导因子作危险性分析,如对现有或可能发生的林业有害生物每3—5年定期调查1—2次,参照国际上有害生物危险性分析(PestRiskAnalysis)方法,对有害生物进行危险性分析和制定防范策略。对生态系统多样性变化情况如蚯蚓、甲虫、蚂蚁、蜂类、寄生植物等森林健康关键种的多样性指数和威胁的、濒危的或森林物种(主要是动植物)数量、分布等应进行总结评估,作出决策,制定方案,付诸实施。
2.7开展科学研究
开展科技攻关,开发应用有效的、经济的和环境可接受的森林保护核心技术。主要包括自然界不同时空尺度生物多样性的类型与格局,决定生物多样性进化的生态学因子以及进化与生态学过程;景观破碎对种群散布、持久性及种群灭绝的影响及其恢复;制约群落和生态系统聚集的因子,以及群落和生态系统胁迫反应的途径;将遗传、物种、生境和生态系统多样性编目,确定生物多样性变化的速度及其对群落结构和生态系统过程的影响,以及决定各层次生物多样性的因子;有害生物及病原生物的入侵、扩散和爆发基本规律的研究。
3结语
一个理想的健康森林应该是在这样的森林中,生物因素和非生物因素(如病虫害、空气污染、营林措施、木材采伐等)共存对森林的影响不会威胁到现在或将来森林经营的目标[2]。为此,松林生态系统的健康,除经营管理要素外,森林病虫害的可持续控制、火灾的控制等应当是维护松林健康和活力的重要措施。
基于事务的文件系统
解决这些需求的方法之一是采用基于纯事务的模型。例如QNX嵌入式事务文件系统(ETFS)就遵循这种模型,完全是由事务组成。无论是文件系统的元数据还是用户数据的每一次写操作都是由一个“原子”事务组成。一个事务要么获得成功,要么就当成什么事也没有发生。
这种方法可以确保文件系统在电源故障的条件下也能完好无损,即使电源故障发生在闪存写入或块删除期间。为避免文件破坏,事务从来不会覆盖现有的“有效”数据。在文件升级中间的写入操作总是会写入到一个新的未用区域。因此如果这次操作因为突发事故或电源故障不能完成,现有的数据将保持不变。重新启动后,文件系统可以重新执行和正确完成写操作,这样就可以从可能损坏传统文件系统的状态中恢复过来。
事务文件系统可以通过处理设备中的事务日志来动态建立文件系统的层次结构。这种操作发生在系统启动之时,应设计成只有很少部分的数据需要读取和CRC校验。这样一来,文件系统可以获得高的数据完整性和快速的重启时间。例如QNXETFS可以在数十毫秒内恢复,而传统的文件系统需要数百毫秒。
图1:这种车载导航系统是要求大容量可靠闪存文件系统(用于三维映射、动态路由等)的一个实例。
如图2所示,在纯粹基于事务的文件系统中,每个事务由头和用户数据组成。事务头被放在闪存阵列的空闲字节中。例如,一个具有2112字节页的NAND器件可以由64字节的头和2048字节的用户数据组成。事务头标识数据所属的文件以及其逻辑偏移,并包含一个序列号来确定事务的顺序。头部还包括CRC和ECC字段,用于误码检测和纠正。
图2:这张器件图表明了它相对于纯事务文件系统中物理媒介的独立性。
在系统启动时,文件系统扫描这些事务头来快速重构存储器中的文件系统结构。除了确保高的数据完整性和快速的重新启动时间,一个闪存文件系统还必须具有可以延长闪存寿命的特性,进而增加整个嵌入式系统的长期可靠性。这些特性包括读取性能劣化监测、动态和静态损耗平衡以及避免文件碎片的技术。
恢复丢失的比特
在NAND闪存块内的每一次读操作都会使保持数据位的电荷减弱。因而,在大约10万次读操作后闪存块就会丢失数据。为了解决这个问题,一个设计完善的文件系统会跟踪读操作,并在块的读次数达到极限之前标记出弱电荷块以便进行刷新。文件系统随后执行一次刷新操作,该操作将数据拷贝到一个新的闪存块,并擦除该弱块。这种擦除实现了对闪存块的再充电。
文件系统还应该对所有的读写操作执行ECC运算,以便从可能发生的任何单比特差错中恢复。然而,尽管ECC对于那些本身丢失了单个比特的闪存效果很好,但是对于在写操作期间因为电源故障而导致的很多比特损坏则无能为力。因此,文件系统应该对每个事务执行一次CRC检验,以快速检测出损坏的数据。如果CRC检测到一个错误,文件系统就可以使用ECC纠错功能将数据恢复到一个新块上,然后标记出弱电荷块以便擦除。
动态和静态损耗平衡
每个闪存块在其失效之前的擦除次数是有限的。在某些器件中,这个数字可以低到10万次擦除。为了解决这个问题,文件系统必须实现动态损耗平衡,它通过将擦除次数均匀地分散到设备中来延长闪存寿命。
差异可能很大:从没有损耗平衡几天就产生故障的使用情形到利用损耗平衡超过40年的情形。为实现动态损耗平衡,文件系统会跟踪每个块的擦除次数,然后优先使用那些较少使用的块。
通常,闪速存储器包含大量的静态文件,这些文件经常被读取,但不会再写入。这些文件占用的闪存块没有理由被擦除。如果闪存中大部分文件是静态的,剩余部分包含动态数据的块的损耗将戏剧性地加快。对于NAND存储器来说这方面的问题更大,因为NAND每个块的读次数相当有限。
因此,一个设计优秀的文件系统应提供静态损耗平衡功能,它将较少使用的静态块中的数据拷贝到过量使用的块中,从而实现块的平衡使用。这种方法可以让过量使用的块休息,因为它们现在存储的是静态数据,并将使用较少的静态块移动到动态块组中。
尽量减少文件碎片
文件碎片也是闪存器件的一个问题。然而,支持去碎片技术只是解决方案的一部分。因为NAND闪存具有有限的写次数,文件系统必须尽可能避免碎片产生,以延长闪存的寿命。
一、主立管形式:
可能采用的主立管系统形式如图(一)所示,其中(a)、(b)、(c)、(c)依次为上行下给异程式、上行上给异程式、下行下给异程式及下行下给同程式。
在这种系统形式中我们判断其优劣的标准是:在不额外设置阻力平衡元件的情况下,系统易于克服重力水头的影响而实现较好的水力平衡。理论分析不在此赘述,下面仅就三种形式在同样的条件下进行水力平衡计算,对每一种形式首层并联环路与顶层并联环路进行不平衡度计算,
*直流三通对应管径下的当量长度
计算结果表明,在同等条件下,下行下给的立管形式在水力平衡方面具有明显的优势,同时也减少了工程设计中水力平衡计算的工作量。
1|2
二、在不额外设置水力平衡元件时,主立管可以负担的合理最多层数:
主立管的形式确定后,另一个工程实践中关心的问题是一对立管究竟可以负担多少层水平分环系统,换句话说,一对主立管负担多少层水平分环系统是合理的?研究这一问题的基本出发点是,在满足系统水力平衡要求,不设置额外水力平衡元件(如分层平衡阀),保证底层散热器不超压以及避免户内采用塑料管材时,因压力过高而产生选型困难、寿命缩短等问题的前提下,尽量提高立管可以负担的层数,因为这样可以节省宝贵的建筑空间,简化管道系统。
以下从三方面入手对这一问题进行分析:
(一)、主立管的水力平衡
这里所讨论水力平衡是在水平分环不额外加设平衡手段(如静态平衡阀)时的水力平衡,基本判断标准,在合理的管径匹配下,首层与顶层水平分环系统的资用压差不平衡率≤15%。
①分析简图见图(二)。
表-2的计算结果及图(三)、图(四)的直观图示说明影响N值的主要因素包括:①采暖热水参数,对系统的水力平衡有影响,因为它决定了立管各层重力水头的大小,重力水头的大小对N值有较明显的影响,而且重力水头的大小,重力水头的大小对N值有较明显的影响,而且重力水头系数B值宜选取下限值,因为在实际上过程中,重力水头是变量,且多数情况下,低于理论计算值(即:低于设计工况下的重力水头值),如果B值选取过高,将会使在大部分运行时间内,重力水头对系统水力平衡实际影响严重偏离设计工况,从而恶化非设计工况时的水力平衡,结果是可能导致多数运行时间内出现"下热上冷"现象,所以我们在《规程》中规定B的取值范围为1/2~2/3。②立管平均比摩阻R的取值对N值影响较大,且当R≤50Pa/m时,其影响更明显,理论的推导的结果表明一般室内系统管道比摩阻取值60~80Pa/m的作法,不适合下行下给的新双管系统,对新双管系统R值的合理取值范围应为30~40Pa/m,且当采用上限值时,ΔPuser的取值也应是上限值,这一点非常关键。③各层分环系统的水力损失ΔPuser,在其他条件确定时,对N值的影响非常明显,如表-3所示,当R=35Pa/m时,对应于ΔPuser=15KPa和ΔPuser=30KPa的N值分别为14和29,相差达50%。可见欲使一对立管负担的层数较多时,ΔPuser应取的较大一些,工程计算的实践证明一般宜取ΔPuser=25~30kPa,这一结论不难理解,因为较大的分环阻力不仅对改善水力平衡、加强水力稳定性有利,也对消费重力水头的影响有得。传统的双管系统显然很难满足分环系统高阻力的要求,而共用立管的水平分环系统较易实现较高的ΔPuser值,不过有一点值得注意:ΔPuser值的确定与户内系统的管径选择有直接关系,以住户内系统管径确定是以平均比摩阻60~80Pa/m为依据的,但以此为依据确定的系统管径规格,无法保证理想ΔPuser值,除非附加阻力装置,否则ΔPuser过小,而且过小的比摩阻取值也给室内管道系统的安装带来困难,建议户内系统平均比摩阻取值为100~150Pa/m。
本节分析证明,单纯从立管系统水力平衡角度,一对立面管所负担的水平分环系统层数宜≤16层。此时对应的各参数值范围为B=1/2~1/3,ΔPuser=20~30kPa,R=30~60Pa/m,且各参数的确切取值应通过计算确定。
(二)、关于散热器承压:
由于材料科学的发展、制造工艺的进步,我国生产的铸铁散热器承压能力从以往的不超过0.4MPa,提高到≥0.6MPa,而其它类型的散热器,如钢制散热器、铝制散热器、铜铝复合散热器的平均承压能力均可实现≥0.8MPa。
由采暖系统的水压分布规律可知,系统底层散热器承受的水压通常最高,其数值接近系统的定压值,而系统的定压值由系统最大压差加2~3m水柱安全量确定(对于从水温度≤95℃的系统。)如果我们假定某个采暖系统底层散热器承受的水压小于0.6MPa,则根据前述的系统定压值确定原则,该系统的最高点距底层散热器的垂直高度h≤0.6x100-(2~3)=58~57m。一般住宅建筑的层高为2.8~3.0m,则h/2.8~3.0=19~21层,即:即便散热器承压只有0.6MPa,理论上它所在采暖系统的总层数亦可达19~21层,考虑25%的承压值安全余量,对于承压能力分别为0.6MPa和0.8MPa的散热器,其所在采暖系统的层数分别为N≤15和N≤24。
(三)关于塑料管材与采暖系统层数的关系:
2业务信息系统的指标体系及指标分析
2.1概述根据国家电网月度业务信息系统使用情况通报,业务系统的权重按照ERP权重占34%,营销业务应用权重占20%,安全生产权重占20%,协同办公权重占12%,综合管理权重占14%,进行综合计算。
2.2ERP现状分析
2.2.1ERP指标包括日集成凭证比率、日发票校准率、从套装软件到财务管控集成成功率、从财务管控到套装软件集成成功率、采购订单完成率、采购申请完成率、收发货凭证录入及时性。
2.2.2从ERP应用情况上分析,主要失分点体现在采购订单完成率、采购申请完成率、收发货凭证录入及时性这四个指标上。
2.3营销系统现状分析。目前公司营销系统的失分点体现在工单核查一级错误即工单信息完整率、工单信息完整率。主要体现在以下几个方面:
2.3.1工单信息完整率该指标含有人为操作错误和归档工单数据完整性。主要体现在归档工单数据完整性上,工单用户数据完整性不高。
2.3.2工单信息完整率主要问题是错误数据整改不及时。
2.4安全生产现状分析。安全生产包括生产管理和安全监督两个部分。生产管理权重占60%,安全监督权重占40%。安全监督包括安监系统和应急管理。其中,安全监督月人均安监业务量占33.3%,安全监督登录率占33.3%,应急管理登录率占33..3%。其中生产管理系统指标包括设备管理、缺陷管理、运行管理、检修管理、状态检修、两票管理、报表管理共七大模块。目前主要失分点主要体现在以下几个方面
2.4.1设备管理主要失分点在设备台账的及时率及完整率。
2.4.2缺陷管理主要失分点在缺陷管理的缺陷与任务单关联率、缺陷原因填写其他或原因方面。
2.4.3运行管理失分点主要是各单位未按巡视周期填写巡视记
2.4.4检修管理主要失分点体现在停电工作任务单与工作计划未关联,修试记录与工作任务单未关联上。
2.4.5两票指标主要失分点在工作未及时归档。为了规范工作票归档问题,运维检修部下发了《关于明确生产管理系统PMS工作票的创建及归档的通知》,明确了设备运行管理单位与检修单位、外部施工部队与设备运行管理单位的职责。
2.4.6报表管理公司主要失分点在输、配电报表未及时报送。
2.5安检系统现状分析及存在的问题主要体现在“常规督查次数、专项督查次数、员工特种作业证复审及时率、投稿及采用率”4个模块的应用率不高,造成排名较低。
2.6综合管理现状分析及存在问题公司财务管控、市场交易、企业门户、信息化业务管理(IRS)登陆率有待于提高。综合管理系统的管理制度有待于完善。
3业务信息系统的管理目标及范围
以“抓基层、抓质量、抓常态”为发展目标,持续推进和深化信息系统应用,努力拓展信息系统应用的深度和广度,推进深化应用常态化,实现信息化与公司发展的深度融合。
3.1协助项目责任单位针对信息系统应用率监测、业务梳理的过程中找出存在的薄弱点,进行专题研究分析,制定整改措施方案,提高信息系统应用水平。
3.2全面梳理、更新信息系统的操作手册,确保系统操作和实际业务操作相吻合;总结常见“误操作”典型问题,形成具有针对性的专题指导手册,及时规避实际业务常见问题。督促项目责任单位加大培训力度,具体采取现场、远程电话指导、录屏等多种方式,对实际操作人员进行培训。
3.3开展各业务系统设备及业务数据规范性、数据质量检查及治理工作。加强县级供电单位的基层应用系统的规范使用。
3.4加强信息系统的标准化工作流程管理和流速控制,将管理流程固化,形成闭环管理、高效运转的管理机制,全面提高地州单位管理流程的规范化、标准化、专业化和信息化管理水平,积极健全工作机制,优化、规范业务流程,通过针对关键环节提供必要的业务咨询服务和技术支持等措施。
3.5针对公司业务信息使用情况,公司将完善系列标准及制度,加强了对业务信息系统的深化应用,建立了考评机制,提升公司总体排名。按照业务信息系统的具体标准及规定,组织各业务管理系统培训,制定考核管理办法,落实考核责任。
4切实落实业务信息深化应用责任制
按照信息系统深化应用管理考核办法,落实深化应用责任制。进一步完善全面、完整的信息系统深化应用相关制度规范,明确各层次业务、数据处理与管理人员的职责、工作时限和质量等要求,编写管理办法、成立深化应用领导组,落实信息系统深化应用责任,形成闭环的沟通协调机制。创造业务部门主导、信息部门配合,全员参与、齐抓共管持续推进深化应用的氛围,在公司全面深化应用基础上,推广地市县深化应用,确保到县、到所、到站、到人,充分调动一线员工积极性,鼓励参与系统建设与创新实践,充分挖掘应用潜力。
5完善业务信息深化应用通报机制
继续深化完善信息系统应用月报通报制度,持续优化业务指标,实现与业务发展紧密融合,进一步推动公司业务深化应用。将进一步细化县级供电公司应用评价指标,逐步将县级供电公司业务系统应用情况纳入评价。
6业务信息深化应用的具体措施
6.1ERP业务深化应用具体措施
6.1.1督促各部门(单位)及时清理三个月内创建的错误、废弃采购申请。对于未完成的采购申请,并及时清理。对有用的采购订单安排专人统一进行“手工关闭”。
6.1.2物资供应公司收到货物后,应及时进行ERP系统收发货操作。.督促各单位对完成的采购订单,在标识“交货已完成”打钩。
6.1.3物资供应部门应关注收发货的凭证录入及时性,避免事后补单。凭证在ERP中完成后,杜绝冲销物资收发货凭证。收发货凭证在ERP系统录入工作,物资供应公司应在下班前完成。做到凭证日期与系统电脑输入日期不超过12个小时,避免影响收发货及时性指标。
7生产管理系统深化应用具体措施
7.1所有新设备在投产送电前,其台账要提前在PMS中创建,并按照规范要求,准确录入设备的基本参数信息。并要求变电设备台账必须在投运后5日内、输电和配电设备台账必须在投运后10日内完善全部评价字段并。
7.2在录入台账时,台账必填字段不能为空或不完整,基层单位领导认真把关,认真执行审批手续。明确规定消缺安排人要根据缺陷是否停电,决定是直接下发工单还是安排纳入周计划、月计划。消缺结果登记人,即缺陷最后一步环节人员,必须完整准确的填写缺陷技术原因和责任原因(不能为“其他”或“原因不明”)和相关必填字段。
7.3按巡视周期填写巡视记录、变电运行记事、故障记录等。按正确的流程进行停电工作任务单与工作计划的关联,修试记录与工作任务单的关联。明确设备运行管理单位与检修单位、外部施工队与设备运行管理单位的职责。
8营销管理深化的具体措施
8.1高度重视稽查系统业务工单,安排专人进行此项工作,对每月公司下发的稽查工单及时按质保量的完成异常整改措施,并归档工单,使工单完成率达到100%。
8.2稽查业务人员在稽查系统内定期抽取数据,严格监控工单流程,杜绝工单超期现象的发生。
8.3加大营销系统深化应用工作考核力度,营销部每周对各单位系统应用指标进行抽查,并进行反馈,要求在规定的时限内完成整改,对没有按时完成数据整改的单位,进行追究问责。
9安监系统深化的具体措施
9.1认真组织各单位对16个模块的使用进行培训。
9.2安排专人对16个模块的使用情况进行核查,督促整改,对于不认真执行安监系统16个模块的单位进行追究问责。
10综合管理深化的具体措施
10.1加强对员工对综合业务登录的管理,从思想上认识到此项工作的意义。
10.2业务信息管理部门组织对相关模块的培训。
一、概述
在分户计量双管供暖系统中,为充分利用家用电器、灯光和人体等自由热量,通常是在每一组散热器上安装预设定型温控阀,因此整个系统是变流量运行,作用在温控阀上的压差随着流量的改变而发生变化。当其实际压差较大温控阀就可能产生噪音,尤其是在房间热负荷较小时,温控阀会频繁开关,产生振荡。振荡除引起不必要的磨损外,还导致回水温度升高,并影响系统中的其它温控阀,因此在一个设计良好的分户计量双管供暖系统中,一方面应使用系统中每个温控阀的热权度总是大于等于1,另一方面温控阀上所随的实际压差还应该保持在它的允许范围内[1]。
压差控制阀也称为自力式压差控制阀,在变流量系统中,它通过感应供热管道系统中两点的压力,可以使被控环路的压差保持恒定,保证被控环路中调节阀门的正常工作,那么在分户计量双管供暖系统设计时,控制阀应如何布置呢?通常有以下三个方案:a.压差控制阀仅在设在建筑物供暖引入口,控制供暖引入口的压差为定值。b.在下供下回式双管系统中,压差控制阀设在每组共用立管的起始端,控制立管的压差为定值。c.压差控制阀设在每一户的引入口,控制户内系统的压差为定值。
目前,在实际设计中,这3个方案应如何选择,争议颇多,仅就保证温控阀平稳工作而言,方案1最差,但其初投资最少;方案3最好,但其初投资最高;方案2介于方案1和3之间。下面就针对这3个方案进行一些分析,希望为工程人员设计时,方案的选择提供一些有益的建议。另外应说明的是:本文所讨论的双管供暖系统是指户内、户外都为双管的系统。
二、方案分析
1.方案1:压差控制阀仅设在建筑物的供暖引入口
由于是双管系统,因此以户为单位,供暖系统内各户之间是并联关系。每一用户户引入口作用压差ΔPS可以由下式计算:
ΔPS=ΔP1+ΔP2-ΔP3(1)
式中:ΔP1--建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差;
ΔP2--所计算用户随的自然作用压头;
ΔP3--从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失。
(1)式(1)中各参数的讨论
a.建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差ΔP1在系统运行过程中,ΔP1是定值,它取决于设计工况下,供暖系统最不利环路中,从供暖引入口压差控制点到最末端用户户引入口之间供回水管路的阻力损失,最末端用户户内系统的总阻力损失以及最末端用户所随的自然作用压头。根据式(1)有:
(2)
b.用户所随的自然作用压头ΔP2
ΔP2取决于用户所处的楼层以及供回水立管中供回水温度[2]。在系统的运行过程中,ΔP2是一个不断变化的量,因此在设计工况下,根据式(1)计算户引入口作用压差ΔPS时,其自然作用压头ΔP2应取最小值。因为如果取值较大,那么根据式(1)所计算的户引入口作用压差ΔPS就较大,在根据ΔPS设计户内系统时,其管道和温控阀的阻力损失就可能较大,当实际的自然作用压头ΔP2小于所选定值时,户引入口作用压差ΔPS就会低于设计值,导致温控阀上的实际压差小于设计值,此时,温控阀即使全开,散热器所提供的热量仍不足以维持设计室温,所以在设计工况下,自然作用压头ΔP2应取最小值。这样,在实际运行时,自然作用压头ΔP2总是大于等于最小值,因此能保证温控阀的热权度总是大于等于1,房间温度总是能达到设计值。不过,由于自然作用压头ΔP2的影响因素较多,要确定每一用户的最小值通常都很困难,因此为便于设计,在设计工况下计算户引入口作用压差ΔPS时,自然作用压头ΔP2可以不考虑。
c.从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失ΔP3
在变流量系统中,供回水管路的阻力损失ΔP3是一变量,它取决于管路中的流量以及管路的长度。在设计工况下,其值最大,当管路中的流量趋近于零时,ΔP3也趋近于零[1]。同一供暖系统当采用同程式时,其ΔP3一般比采用异程式更大[2],因此根据式(1)可知;各用户由ΔP3所引起的ΔPS波动,同程式比率经异程式系统更大,由此可见,设计时应选择异程式系统。
d.户引入口作用压差ΔPS
对于双管系统,在散热器热负荷一定的情况下,当户引入口作用压差ΔPS大于设计值时,由于散热器上温控阀的调节作用,户内系统各管段的流量会保持不变[1],因此各管段的阻力损失也不变,户引入口作用压差ΔPS的增加值会等量地作用在户内系统每一个温控阀上。由此可见,在系统设计时,只要保证运行过程中,户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失,就可以保证在任何情况下,温控阀上的实际压差总是大于等于设计工况下的设计值,因此温控阀的热权度总是大于等于1,用户随时能获得设计所要求的室温。那么应如何设计才能使户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失呢?
根据前面的分析可知:在设计工况下进行设计时,自然作用压头可以不考虑,管路的阻力损失ΔP3为最大。而在实际运行过程中,由于存在自然作用压头,管路的阻力损失ΔP3又较小,故根据式(1)可知:运行过程中,户引入口作用压差总是大于等于设计工况下的户引入口作用压差,因此在设计工况下,只要使户引入口作用压差大于等于户内系统的总阻力损失,那么运行过程中,户引入口作用压差就总是大于等于设计工况下户内系统的总阻力损失。而这一点在设计工况下进行水力计算时,可以很容易做到。
另外,由于户引入口作用压差ΔPS的波动反映了户内系统每个温控阀上作用压差的波动,因此只要控制户引入口的作用压差ΔPS的最大值,就能够保证运行过程中温控阀不超过它的最大工作压差。根据文献[3~4]可知:在设计工况下,户内系统包括热表和锁闭调节阀的阻力一般不应超过30kPa,因此在运行过程,只要控制ΔPS的最大值不超过30kPa,就能保证温控阀的正常工作。
(2)方案1分析的小结
通过前面的分析可知:为保证运行过程中,温控阀上的实际作用压差不超过其正常工作最大压差,用户引入口的最大作用压差不超过30kPa,因此根据式(1)有:
ΔPS=ΔP1+ΔP2-ΔP3kPa
从上式可知:当ΔP3=0时,户引入口的作用压差ΔPS最大,故根据上式有:
ΔP1≤30-ΔP2kPa
上式中,对于自然作用压头ΔP2,在设计工况下,各用户所随的值最大[2],并且其最大值可以由下式计算:
ΔP2=gH(ρh-ρg)kPa
式中:H--上供下回式双管系统中,为建筑物的高度;下供上回式双管系统中,为建筑物的高度减去建筑物顶层的层
高,m。
ρh、ρg--设计工况下,供回水温度所对应的水的密度,kg/m3。
故有ΔP1≤30-gH(ρh-ρg)/1000kPa
因此,当仅在供暖引入口设压差控制阀时,其控制压差必须小于等于30-gH(ρh-ρg)/1000kPa,才能保证系统运行过程中,温控阀上的作用压差能够小于其正常工作的最大压差。另外,由于设计工况下进行水力计算时,不考虑自然作用压头,故根据式(2)有:
由此可见,只有当设计工况下最不利环路的阻力损失小于30-gH(ρh-ρg)/1000kPa时,才可以采用方
案1。
2.方案2:在每组共用立管上设压差控制阀
本方案只适应于供下回式双管系统。参照前面对式(1)各参数的分析,方案2在设计工况下进行水力计算时,其自然作用压头同样可以不考虑,因此压差控制阀的控制压差ΔP1等于共用立管上最不利环路在设计工况下的阻力损失,其中为为立管上压差控制点到户引入口之间供回水管路的阻力损失,另外,为保证共用立管上各用户在运行过程中户引入口作用压差ΔPS不超过30kPa,ΔP1同样应小于等于30-gHρh-ρg)/1000kPa,当ΔP1大于该值时,就不应采用方案2。
3.方案3:在每户引入口设压差控制阀
对于大型的供暖系统,当无法采用方案1和2时,就应采用本方案。其压差控制阀的控制压差ΔP1等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失,其中包括户用热表和锁闭调节阀的阻力,ΔP1应小于等于30kPa[3~4]。此时,各共用立管上只需设截止阀或闸阀,起关闭作用。
在本方案中,由于压差控制阀的调节作用,在系统的运行过程中,自然作用压头和系统流量的变化,不会对户内系统温控阀的工作产生影响。不过,为了在运行过程中保证压差控制阀的正常工作,其资用压差应始终大于等于其设计压差。压差控制阀的设计压差应等于设计工况下其本身的阻力与其控制压差之和,因此在设计工况下进行户外共用立管和供回水干管的水力计算时,自然作用压头可作为安全裕量,不予考虑。因为如果要考虑自然作用压头,一方面会使水力计算更复杂,另一方面自然作用压头不恰当的取值,会导致运行过程中,压差控制阀的资用压差小于其设计压差,有可能导致压差控制阀即使全开,通过的流量也不能满足用户要求。
另外在设计时应注意的是:供暖系统中所使用的压差控制阀一般都有最大工作压差限制,当作用在阀上的实际压差超过其最大工作压差时,阀就会被压坏,因此在使用方案2和3时,如果运行过程中,室外管网在供暖引入口的资用压差会超过供暖系统中所使用压差控制阀的最大工作压差时,就必须在供暖引入口设其它型号的压差控制阀,控制整个供暖系统的压差。此时,该压差控制阀的控制压差应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失。
4.户内和户外系统形式
对于户内系统,根据前面对供回水管路阻力损失ΔP3分析的相同理由,为减少运行过程中,温控阀作用压差的波动范围,应选择异程式系统。对于方案2和3的户外系统,也建议采用异程式系统。因为同一供暖系统,当采用异程式时,其系统的总阻力损失一般要比采用同程式更小[2]。这样,可以减小供暖系统引入口所需要的资用压头。
三、结论
(1)分户计量双管供暖系统在设计工况下进行水力计算时,其自然作用压头可以不考虑,户内和户外系统应采用异程
式。
(2)选用方案1时,其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失,并且ΔP1应小于等于30-gHρh-ρg)/1000kPa。
(3)选用方案2时,其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于立管上最不利环路在设计工况下的总阻力损失,并且ΔP1也应小于等于30-gHρh-ρg)/1000kPa。
(4)方案3适应于大型供暖系统,其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失,并且包括户用热表和锁闭调节阀的阻力,ΔP1应小于等于30kPa。
参考文献
1戈特·磨擦勒,雷纳特·奥贝尔,编著,供暖控制技术,北京:中国建材工业出版社,1998