一、节能的社会及经济效果评价
2007年3月召开的全国两会有几个关键词，即“节能”、“降耗”和“减排”，且提到我国真正短缺的能源是天然气和石油，并再次重申：我国“十一五”规划纲要提出单位GDP能耗在五年内要降低20%的任务必须完成，但从已过去一年的状况来看，后面几年的工作更加艰巨，故两会也提出国家会加大力度执行和监管。国务院前不久又成立节能减排小组，对高耗能、高污染的生产和经营项目更加严格限制。
锅炉房供热系统作为能源的直接消耗者和热能的提供者，如果不注意运行方式，将造成能源和资金的极大浪费，能源的消耗直接影响到企事业单位和住宅小区的切身经济利益。
供热节能是我国现阶段供暖工作中最重要的一项任务。供热节能不再是一句空洞的口号，严峻的形式摆在我们每一个暖通从业者的面前。根据中国节能纲要的要求，建筑节能要达到50%，其中建筑材料节能为30%，供暖系统节能为20%。
经过专业的供热节能改造和能源管理服务，将从各个角度改善现在的不利局面，从而产生极大的社会和经济效益，具体包括如下：
1.1 环保
近年来，我国GDP以每年10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。
正确处理能源和环境的关系是实施环境友好的前提，能源是环境问题的核心，能源的生产和利用对于当地、区域和全球大气环境产生重要影响；环境是能源决策的关键因素，环境应作为一种资源纳入综合资源规划，能源是环境外交的中心。
通过对锅炉房进行专业能源管理，是对社会做出的贡献，满足了人们对舒适的需求，减轻了地球环境的负担，也降低了二氧化硫和二氧化碳等的排放量。
1.2 降耗
我国是一个能源消耗大国，资料显示，中国单位GDP能耗是美国的4倍、日本的8倍。以高能耗、高污染为代价的发展模式，已使资源和环境出现不堪重负的迹象，这样的发展模式如果不及时扭转，中国这列经济快车迟早也会陷入沼泽。我国又是一个能源短缺的国家，只有减少消耗，才能符合政府所提倡的节约社会。其实，节能本身就是一种能源，而且是最为“清洁”的能源，在这方面我国的潜力是巨大的。据此，国家规划到2020年GDP翻两番的同时，节能也要达到50%（即能耗降50%）。
从更为短缺的天然气来讲，节能是扩大天然气供热面积的重要措施。对于具体供热项目，做好节能可在锅炉不改变的情况下，增加供热面积。总之，真正的绿色能源是节约出来的，做节能的公司就是能源公司和环保公司。
1.3 和谐
热用户需要按时的、按质的供暖服务，需要更好的、更舒适的使用效果，通过专业节能公司管理，配以科学水力平衡等人工调节，提高了小区的供热质量、用户满意率和用户收费率，使供热分布更合理、室温更具舒适性，从而为社会的和谐与稳定间接做出了贡献。
1.4 赢利
通过专业能源管理公司添加节能设备并精确调控，在保证用户要求的同时，最大限度地减少燃料、电、水等能源浪费，为用热单位节省了大量的资金，增加了企业效益，并且用较小的投入，换来长远的、丰厚的经济回报，一般不到一个采暖季即可收回成本。
1.5 省心
通过专业节能公司服务，用热单位共享了节能管理经验，增加了供热和节能专业管理队伍，减轻了供热系统的运行工作压力，方便了管理方的供热管理，使之更专注于其擅长的其他领域，并节省了部分管理开支，以及形成了系统和设备的最优化配置。
1.6 政绩
在当前节能工作的严峻形势下，每一个能源领域的工作者，都要充分想到身上的重担，有责任、有义务并有勇气成为节能的时代先锋和楷模，创建锅炉房供热的节能示范工程，并及时总结、认真推广，以实现我国节能的长远发展战略。
二、供热节能中的常见问题
供热有集中供暖和分户供暖两种形式，集中供暖包括市政热力（热电厂、区域锅炉房）、集中燃煤锅炉、集中燃气锅炉、集中燃油锅炉（重油、轻柴油）、集中电热锅炉、地源热泵（地下水、地表水、土壤）等，分户供暖包括燃气壁挂炉、户式集中空调、家用小煤炉、电暖器、太阳能设备、加热电缆、电热膜等。其中又以市政热力、集中燃煤锅炉、集中燃气锅炉最为常见，这三种供热形式占各大中型城市的80%以上，故本文围绕此类供热系统节能作介绍。而此类供热系统往往由热源、热网、热用户等组成，故节能也应从这几个环节依次入手，尽量减少各环节中可能出现的损失。
供热节能中的常见问题：
2.1 热源
2.1.1 锅炉效率低
2.1.1.1、锅炉本身效率低：燃煤锅炉本身效率一般65—75%，燃气锅炉本身效率一般85—90%，锅炉质次的接近低值，锅炉质优的接近高值。
2.1.1.2、管理不到位：不懂锅炉习性和规律，缺乏专业运行和节能管理人才，运行单位缺乏管理机制、员工缺乏责任心。约2—15%热损失。
2.1.1.3、设备设计组合不匹配：设计估算热指标和水力计算偏大，盲目层层加大供热主辅机设备，且设备组合配置不合理。同时旧有经济体制和以往粗犷型经济发展的模式，致使我国现运行的大部分锅炉，均没有配置完善的节能控制设施。约2—10%热损失。
2.1.1.4、排烟温度过高：约5—10%热损失。
2.1.1.5、燃料未充分燃烧：约1—10%热损失。如燃气锅炉运行效率偏低的原因常与燃烧量调节时过量空气系数偏高有关。
2.1.1.6、锅炉本身散热：未使用的锅炉因与正运行的锅炉水路连通，造成未使用锅炉相当于散热器，从而浪费热能。约1—5%热损失。
2.1.1.7、管道保温差：约1—2%热损失。
2.1.1.8、蒸气凝结水浪费：约2—10%热损失。
2.1.1.9、生活热水效率低：用大炉烧生活热水约60%效率。
目前，由于供热管理单位遇到上述各种问题不同和处理能力存在很大差异，加之是否配备节能手段及其合理性也各异，故我国供热行业燃煤锅炉效率一般在60—85%之间，燃气锅炉效率一般在80—95%之间，可见高低相差很多，显然这方面节能空间也很大。
2.1.2 其他方面
2.1.2.1、耗电高：燃气锅炉、鼓引风机、水泵等用电设备设计偏大，不能随采暖期各阶段及每天负荷的变化而不断变化，造成多耗电30—100%。拿供热循环水泵来讲，设计时过度考虑热源设备、热网和热用户的阻力，层层加大富裕量，水泵台数有时还设计过多，而国内绝大多数未配有变频调速装置。
2.1.2.2、不能根据气象变化调节：初、末寒与中寒期气象参数差别较大，每天内24小时的气象也不同，调节能力和手段却不能与之相适应。
2.2 热网
2.2.1 输送效率低
2.2.1.1、保温差：保温系数80—95%，保温越差、干线越长、建造年代越久越接近于低值，保温越好、干线越短、建造年代越晚越接近于高值。
2.2.1.2、补水量大：经计算，补一吨水约15—40元成本，燃煤便宜一些，燃气贵一些。补水率（即单位小时补水量与循环水流量之比）一般为0.01—0.5%，差别较大。
2.2.1.3、生活热水管网损耗：24小时供应热水使用率不高，循环水热量浪费严重，热能综合利用差。在北京供应生活热水的单位基本全赔钱，合计建筑面积每年每平米至少赔2元。
2.2.1.4、管径设计大：造成水流量加大，管道散热量、补水量、水泵流量加大。
2.2.2 水力平衡差
2.2.2.1、供热量加大：由于水力失调，为解决末端不热，必须加大总供热量，致使近端过热，为此多耗能10—30%。
2.2.2.2、水泵耗电量高：同样由于水力失调，为解决末端不热，必须加大水泵总流量，以满足末端用户资用压头，为此多耗电30—100%。
2.3 热用户
2.3.1 原始因素
2.3.1.1、围护结构保温性能差：节能空间极大，但作为供热管理单位难于改造。
2.3.1.2、楼内系统水力失调：系统设计难免有缺陷，必然带来垂直失调和水平失调，尤其南北环路供热效果差异明显。如北京的很多写字楼项目，冬季南侧房间比北侧房间室温高3-5℃，为保证北侧房间室温要求就要多耗热能；相反，夏季北侧房间比南侧房间低2-4℃，为保证南侧房间室温要求就要多耗制冷量。
2.3.1.3、散热器和管径设计问题：散热器设计偏大，管径设计过大和过小，均影响供热使用和节能效果。
2.3.1.4、生活热水问题：无循环管热水系统，用户需放大量水才热，致使供热品质、使用率和供热设备利用价值均下降，并且耗费了大量能源。
2.3.2 管理因素
2.3.2.1、公共建筑用热浪费：办公、学校、医院、商场等公建项目，在夜间和节假日无人使用房间时照常供热，造成20—50%供热损失。
2.3.2.2、管理不力：解决不热和突发事件能力差。
2.3.2.3、自动跑风失灵：国产自动排气阀使用1—2年就可能失灵，需要放掉很多水才可供热正常，造成各种能源和人力资源浪费，用户投诉率增加。
2.3.3 人为因素
2.3.3.1、空置住宅用热浪费：住宅和空置房长期无人使用但照常供热，也造成很大供热损失。
2.3.3.2、用户私改：用户私接供热管线和设备、装修时私改散热器和阀门，影响系统整体使用效果。
2.3.3.3、热用户偷水：极少部分用户有贪小便宜的习惯，造成补水量加大。
2.4 其他
2.4.1 社会方面
2.4.1.1、高污染：除了造成周围环境影响、开发商售楼影响外，还可能招致环保局罚款、社会不良影响。
2.4.1.2、高耗能：耗费国家资源，违背国家政策。
2.4.1.3、社会矛盾：社会安定和谐是国家生存大事，而供热是老百姓生活大事，供热不均或过冷必然引起用户满意率低，甚至引发社会矛盾。
2.4.2 管理方面
2.4.2.1、收费率低：用户缴费率低，多数是由供热不均、不稳或过冷所引起的。
2.4.2.2、人工费高：专业人员不足，使普通工人数过多，却起不到关键作用，往往事倍功半。
2.4.2.3、耗费精力和时间：管理不足，造成精力和时间等隐性成本增加。
2.4.2.4、做节能适得其反：不考虑自身情况盲目上硬件；或光上硬件，软件不重视或跟不上，往往造成节能效果极差甚至比原来多耗能，在北京很多著名节能公司都因装气候补偿器、混水器、极化装置等效果不佳，忙着与客户打官司。
2.4.2.5、施工遗留问题：不按设计施工、施工质量差等为后续管理工作埋下隐患，查找和解决起来较为困难。
综上，供热综合效率高低可能会相差一倍之多，这就是为什么在北京同样是燃气锅炉，同样的建筑形式和规模，有的冬季采暖单位面积耗气量不到7m³/m²，有的则达到15m³/m²以上。
三、供热常用的硬件节能措施
近几年我国大力推行供热体制改革，强调节能和改善供暖效果，新的节能技术和节能设备不断涌现，供热工作迎来了一个空前繁荣的阶段。目前市场上的主流节能技术有以下几种：
3.1 水力平衡
3.1.1 水力失调的分析
供暖系统的初调节目的是为了解决各热用户流量分配不均的问题，如不进行系统的初调节则各用户很难得到所需流量，在实际运行中，有利环路阻力小、得到的流量多、温度高，不利环路阻力大、得到的流量少、温度低并且有可能达不到国家供热标准。通常供暖单位采取提高锅炉出力或提高水泵扬程使不利环路得到足够的热量（水量）,但这不是解决问题的好办法，只能使流量偏高的有利环路得到更多的（热量）水量，（热量）水量分配不均的问题依然存在。上述现象称之为水力失调，必须加以解决。
水力失调分为静态失调和动态失调两种情况。静态失调（又称为稳态失调）是指系统中各用户在设计状态下，实际流量与设计流量不符，这种失调是稳态的、根本性的，如不加以解决，这类问题始终存在。特别是在现有的定流量系统中，大部分系统末端设备无法自行调节，静态失调问题比较突出。动态失调是指系统中一些用户的水流量改变时，引起系统的阻力分布变化，导致其他用户流量随之改变产生失调，这种失调是变化的、动态的。新建的分户供暖系统因安装散热器温控阀，系统变流量运行，产生的失调现象属于此种失调。
供暖实际运行中，初、末寒的供回水温差小，由重力引起的垂直失调小；中寒期供回水温差大，由重力引起的垂直失调作用加大。特别对于下供下回系统，要求系统供回水温差应小于10℃，才能保证因重力引起的垂直失调不致太大。供暖系统的最初设计一般供回水温差为25℃，这样实际运行时为了避免垂直失调则系统流量必须加倍，正如前面所示将造成巨大的能源浪费。
某些项目由于供热负荷增加、管线延长，必然出现远近温度不均的问题，而现存的解决办法只有更换超过锅炉额定流量的循环泵从而增加水的流量，由此导致出现以下问题：①增加电量消耗，加大供热成本；②由于水泵流量增加，使得锅炉供回水温差变小，严重减少了冷热水在锅炉内部自然循环动力，循环水在炉管内流速减慢，使锅炉阻力增大，从而导致高温区管路内产生冷沸腾，使管道容易结垢、过热、变形甚至爆管，由此出现炉膛温度过高，而水温上升较慢，使锅炉无法达到额定出力要求；同时，由于锅炉内阻的增大必然减小外管网的压力，使外网运行工况进一步恶化。
3.1.2 水力平衡的实质
按照国家规范的热工要求，应通过合理划分和均匀布置环路，并进行水力平衡计算，减少各并联环路之间压力损失的相对差额。当相对差额大于15%时，应在计算的基础上，根据水力平衡要求配置必要的水力平衡装置。
水力管网全面平衡技术是所有节能措施中最重要的一项，它是一切工作的基础。抛开水力平衡来谈节能则不能保证用户供暖效果，不能实现最大程度的节能。通常水力管网平衡调节靠平衡阀来实现，而现在供暖领域对平衡阀的认识、使用、评价有很多误区，阻碍了人们对平衡阀的正确使用，特别是一些新产品的出现，使人们忽略了平衡阀的价值。
平衡阀是解决管网设计、施工过程中产生的最基本失调情况的一种阀门，因此调节功能是其首要的功能。阀门的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性三种。对于平衡阀只有采用线性流量特性和等百分比流量特性才具有良好的调节性能，其中以等百分比流量特性最好。普通阀门多采用快开流量特性，当相对开度比较小时，就有较大的流量，随着开度增大，流量很快达到最大值，这种阀门调节性差，一般只能起到关断作用。除调节功能之外，平衡阀附加了可测量的测量接口，配合智能仪表可以精确的测量压差、流量甚至介质温度；平衡阀具有可视的数字刻度，一看就可以知道阀门的开度。
平衡阀必须经过科学调试才能达到正确发挥它的作用，如果没有调试，平衡阀与普通阀门无异。与平衡阀一起被发明的还有平衡阀专用智能仪表，它与平衡阀来配合使用。智能仪表如同人的大脑一样，指挥协调其它器官正常工作，来维持身体的健康。平衡阀与智能仪表一起使用来检测系统运行中的实际数据，如流量、压差、温度等，帮助工作人员进行判断并且做出正确的调整。
对于设计人员，应认识到系统的水力平衡是确保分户计量供热实施的重要环节，而且静态平衡是动态平衡的基础。静态平衡是指设计计算条件下各环路流量的理想分配，所以在设计中，应对室外区域管网进行合理的统筹设计，对室内外系统要进行严格的水力平衡计算。动态平衡则是当热用户进行调节时，系统能够对各环路流量进行相应合理分配。设置必要的调控设备，是为满足计量供热的需要，而不能认为设置调控设备就可取代水力平衡计算。
经调查，凡是水力平衡做到位的系统，在保证锅炉额定水量的前提下流量可降到2kg以下，真正实现系统阻力平衡，为采取其它节能措施打下良好的基础。通过此项节能技术，根据不同项目情况，一般在手工调节的基础上供热系统节能可达5—20%左右。另外与其它节能方式不同，水力平衡的重要价值还在于改善供热品质，提高用户满意度和收费率。
3.2 分时控制
在一个供暖系统中，不仅有居民楼还有机关、学校、医院、商业设施等其它建筑，不同性质的建筑物对供暖需求不一致。如机关、学校仅白天办公、学习，夜间就会停止不用，而夜间耗热量更大。只要白天保证正常供暖，夜间可以将流量降到正常值的40—60％，保持值班温度即可。如以室外温度-5℃为例，白天室温一般20—22℃，晚间和假期只需5—10℃即可，室内外温差由25℃减为12℃，流量可减少一半左右，故采用电动阀分时控制，供暖季大半时间开度减为40—60%左右，对于此类楼宇可节能约25—40%。
当室内无人时，一般要求值班采暖，此时室温在6—8℃之间。外墙和屋顶中的各种接缝和混凝土或金属嵌入体构成的热桥，在建筑构造中往往难以避免，故在中寒期的值班温度应依据测算升高一些，否则这些部位可能会出现结露和长霉。
针对值班人员可采用加大暖气片、使用电暖器等方式解决，针对加班人员考虑其规律控制，需要节能管理员更加认真负责。具体由楼前控制器精确驱动电动阀，并且本着不破坏水力平衡、按需供热的原则，在不同时段，对不同区域、不同性质的用户调整供热量，从而最大限度地节约能源。
当住宅楼与办公楼混供时，晚上办公楼负荷下降，住宅楼负荷增加，有助于全天热负荷平衡，热源设备可据此进行很好的调配。
通过模拟计算和实践经验：一般建筑从值班采暖温度升至18℃需要约2—3个小时。故应至少提前2小时高负荷运行，以提前预热办公房间。典型办公楼冬季热负荷全天变化曲线图(摘自网络)如下：
3.3 变频调速
按照新的节能要求，采用水/水或汽/水热交换器间接供冷供热循环水系统、二次泵空气调节水系统，负荷侧的二次水循环泵应采用自动变速控制方式，这比采用控制水泵台数的方法更节能。
设计过程中水泵或风机的电机容量是根据系统最大设计热负荷选定的，并有一定的设计余量。实际运行中系统满负荷运行时间很少，90％的时间都工作在非满负荷的状态下，并且系统阻力等实际参数与设备额定参数不相等。如果电动机总处在工频状态下全速运行，造成能量的大量浪费。通过变频控制设备对供电频率进行调整，进而改变风机或水泵转速，达到节电目的。
如果单台变频器对应单台循环水泵，那么初投资比较大，但现在可以实现单台变频器控制多台循环水泵的运行，这样，价格就会明显减少，一般其成本当年即可回收。对于多台泵并联的循环水泵，可采用其中的一台循环泵实行变频调速，其它各台循环泵都为定流量运行，此时，变频调速泵起着峰荷的调节作用。当单台循环水泵功率大于75KW时，设置降压启动装置；当单台循环水泵功率小于55KW时，无需降压启动，可由变频器直接控制实现软启动。
变频一定要结合水力平衡才能真正发挥作用，否则至少失去一半作用。一次水循环泵也应加变频控制装置。此外，风机变频对解决燃料不完全燃烧和空气过量造成排烟损失也有一定帮助。变频调速还可降低风机、水泵等设备噪音。
实行变频调速节能技术，可节电30—50％。一般锅炉房耗电量合计建筑面积2—5元/m²左右，燃煤锅炉较高，燃气锅炉较低。如燃气锅炉一、二次水循环泵占耗电量70—80%左右，通过这一改进至少可节能约0.5元/m²。
另外也可采用切割叶轮来改造高耗能泵的方式。根据水泵特性，水泵流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。水泵流量还与叶轮公称直径成正比，扬程与叶轮公称直径的平方成正比，轴功率与叶轮公称直径的立方成正比。水泵总效率＝水泵效率×电机效率，其中：水泵效率＝有效功率/轴功率，有效功率＝流量×扬程/367；电机功率一般为0.85—0.95，常取0.90。
若叶轮直径切割10%，按照叶轮直径与流量、扬程、轴功率的关系，流量变为原90%，扬程变为原81%，耗电量约减少27%。此方式需要水泵专业人员认真诊断及核算，并具有一定风险，若能实现应是最省钱的节能改造方式。在实际流量与设计流量相差不严重、且未来不会增加建筑面积的情况下，可实行此方式。
3.4 一次水加旁通管及电动阀
在锅炉房一次水各系统供回水干管之间加旁通管（图示见下），并加装电动两通或三通阀，配以分时控制装置，通过节能管理进行自动（大部分时间）和手动（少部分时间）切换调控，辅助管理人员根据室外气温和气象资料调节一次供回水温差，控制相对应的二次水出水温度。加装两通或三通阀，还可使回水温度升高，防止燃气锅炉尾部冷凝腐蚀。
图例
1、锅炉；2、锅炉循环泵；3、一次供水管；4、一次回水管；
5、办公区板换；6、低区板换；7、高区板换；8、二次循环泵；
9、二次供水管；10、二次回水管；11、混水旁通；12、电动二通阀。
3.5 改造外窗、大门等围护结构
采暖热负荷主要包括围护结构的耗热量和门窗缝隙渗透冷空气耗热量。另外外窗与外墙相比，其单位面积热损失要大得多。计算表明，在北京地区采用单层钢窗的情况下，窗户单位面积传热热损失为同一朝向37cm砖墙的倍数：南向约为2.2倍，东、西向约为3.2倍，北向约为3.7倍。在冬季大风天气，通过窗户缝隙的冷风渗透，还会造成室温的急剧下降和波动，例如通过钢窗缝隙的空气渗透热损失约占建筑物全部热损失的25%以上。通过窗户缝隙的空气渗透是由风压和热压共同作用引起的。室外风速的大小和随机性，建筑物的平面布置、朝向、高度、遮挡情况、室内外温差的波动等因素，都会对热压和风压产生影响。因此，经过可行性研究，对保温性能极差的老旧外窗进行适当改造，也是十分必要的。一般应由管理单位与开发商共同出资进行改造。
建筑物的大门多数开在北侧，可能是考虑南侧用户最大面积享用日照以及往往作为正面的南侧外观整体形象，而北京冬季的风向多为北风偏西，当有人开门时，往往灌进大量冷风，并可能因烟囱原理通过楼梯将冷气拔到顶层，进一步加剧冷风渗透和耗热量增加。故在建筑入口处设立门斗或安装两道常闭门并增加其他防风和保温措施以及常闭高大建筑的楼梯入口门，对降低建筑物耗热量和一层用户保暖十分有利。
另外，若有开敞式楼梯间和开敞式外廊，也应根据实际情况做适当改造。
3.6 烟气回收
燃煤锅炉常用省煤器对烟气热量加以回收，产生蒸汽的锅炉往往还使用空气预热器对进风空气加以预热，从而达到节能效果。然而燃煤锅炉与燃气锅炉相比，烟气中的水蒸气份额并不大，这部分水蒸气凝结后释放的热量不能使热效率提高多少。但燃气锅炉应利用这一点对烟气热量加以回收，因为气体燃料的高位发热量与低位发热量相差最大，液体燃料次之，固体燃料最小。
燃烧1m³天然气大约要产生1.6kg的水蒸汽，烟气中1kg水蒸气所携带的热量达2500kJ，包括物理显热和汽化潜热，其中汽化潜热居多。燃烧1m³天然气产生的水蒸气要带走热量约4000kJ，占总热量的10%以上，即天然气的高位发热量与低位发热量之差约为4000 kJ/m³。1蒸吨锅炉每小时排出烟气所产生的水蒸气约30—40kg。
通过加装烟气回收装置，可节能约3—7%。其中，回水温度越低，烟气中水蒸气越易冷凝，从热回收装置中得到的热量就越多。烟气的露点温度因燃料不同而不同，由高到低依次为城市煤气、天然气、泥煤、液体燃料、褐煤、烟煤、无烟煤。
此外，燃气锅炉烟气冷凝时常会造成锅炉尾部腐蚀，这是由于天然气的主要成分为甲烷（CH4），与氧气（O2）结合形成大量水蒸气（H2O）和二氧化碳（CO2），烟气的露点温度大约为55—58℃，当进水温度较低时，烟气会遇到低于露点温度的受热面而结露（随后又蒸发），形成碳酸（H2CO3）对普通碳钢有较大腐蚀性，影响锅炉的使用寿命。烟气回收装置一般全部采用不锈钢材料，以防止冷凝腐蚀。
国外常用冷凝式锅炉，即锅炉和热回收装置一体，对解决上述问题更加有效，从而更有利于节能。例如普通高效锅炉燃烧天然气时，如果在无过量空气的条件下运行，锅炉热效率按燃料低位发热量计算即90%；使用冷凝式锅炉后，排烟温度降低到30℃，效率则会提高到107.6%。
3.7 气候补偿器
又称室外温度传感器，主要适合燃气锅炉系统。此方式对于那些管理水平极差的锅炉房十分有效，例如原本采暖季单位面积耗气量13m³/m²以上的地方可节能5—10%，但对于管理水平较高的地方基本不节能，甚至更耗能，只是自控能力略有提高。在北京常有使用气候补偿器不当而与节能公司打官司的事例，这是因为：
3.7.1 设定程序不准确
各供热项目情况大有不同，其中用户室温要求、平均面积热指标、供热半径、锅炉供热参数、设备匹配、系统设计等重要因素均有所不同，必须就新项目具体情况重新设定初始程序，并需要有经验的调试人员在采暖季不断跟踪和修正，而往往这方面专业人员稀缺，且不可能服务到位，故而程序设计经常千篇一律，造成与实际相差很大。
3.7.2 管理人员不理解
管理人员对控制程序不理解、不熟悉，造成他们对这套系统不配合或不会调试，没有发挥出其最初预想的效果，并导致管理中的混乱。
3.7.3 未考虑风力影响
我们知道，在冬季相同气温情况下，不同风力时人或物体的散热量是不同的，比如在北京常刮北风，风力对北侧房间的不利影响必然很大。故而装设室外温度传感器是不完全科学的。
3.7.4 未考虑阳光影响
在冬季阴晴天变化时有发生，一般晴天偏多，而阳光对南侧房间的影响十分巨大，从这一点来讲，装设室外温度传感器也是不完全科学的。
3.7.5 锅炉不断启停
由于事先设定一定供水或回水温度范围，造成锅炉根据设定不断自动启停，尤其是分段式调节的炉型。因锅炉每次启、停都要经过吹扫，造成耗气和耗电量均有增加。
3.7.6 频繁启停时锅炉散热
由于上述原因频繁启停锅炉，使暂停工作的锅炉相当于散热器将热量源源不断释放给锅炉房。
3.7.7 供热滞后
不管是按室外温度还是甚至按室内温度给控制系统信号，也不管是按供水温度还是甚至按回水温度设定考虑，均会造成系统供热滞后问题，只是滞后时间长短不同而已。锅炉供热半径越长，滞后越明显。经计算，按供热半径1000m、平均水流速0.6m/s,达末端时供热滞后约1小时。故从这一点来看，装设气候补偿器不能完全准确体现气温变化对终端用户的影响。
3.7.8 与国情不符
气候补偿器源于欧洲发达国家，主要用于配合别墅等小规模建筑使用的小型锅炉上，目的是不用人工操作，而达到一定节能环保目的。但这种方式虽自控能力强，节能空间却受到一定限制。实际通过人工协助管理可以达到更加节能效果，可众所周知，与我国截然不同的是，发达国家的人工费远远高于设备材料费，所以这是他们唯一最理想的方式。而我国人工费用低，项目规模大，供热半径长，采用这一方式有违我国自身的特点，因此常会出现改装后能源更加浪费的现象。
可见，气候补偿器不符合绝大部分中国国情，而且造价昂贵，少则10余万元、多则几十万元。因此，要根据自身真正需求来考虑是否进行加装，节能改造更要对症下药，不要盲听盲从。
3.8 分户计量综合节能措施
此方式适合新建项目和旧有双管系统改造项目，包括如下：
3.8.1 散热器加温控阀
通过在各个房间散热器上加装温控阀，用户可根据需求调节室温，实现行为节能。
3.8.2 采用双管循环系统
与单管系统相比，双管系统不易造成热用户垂直失调，调节性能较好，配套的温控阀更易接近线性特性，而使室温调节更到位。
3.8.3 每户加锁闭过滤调节阀
实际运行中，经常会出现实际流量比设计流量偏大的现象。此时实际供回水温差必然减少，进而导致供水温度下降，回水温度上升。下表给出了这种变化的基本规律。
设计供回水
温度（℃）
相对流量比（％）
实际流量/设计流量
实际供回水温度（℃）
供回水温差
（℃）
95/70
100
95/70
25
200
88.8/76.3
12.5
300
86.67/78.33
8.33
400
85.63/79.38
6.25
80/60
100
80/60
20
200
75/65
10
300
73.33/66.67
6.67
400
72.5/67.5
5
另外，在分户计量系统中普遍安装散热器温控阀同时，如果系统流量过大或过小，超出温控阀运行的工况，则散热器温控阀不能起到良好的控制功能。实现分户计量收费以后，为了减少供暖费支出，上班后一部分居民会关闭供暖阀门，下班后再开启，造成上下班同时开启率大，使系统运行工况极不稳定。这种不稳定的工况对有利环路影响小，而不利环路3—5个小时才热，使居民住宅供暖品质下降。
而在双管系统、分户计量、散热器加温控阀等基础上，再在每户入口加装锁闭过滤调节阀，通过水力平衡对系统量化管理，有效控制系统循环水量，实现小流量、大温差的节能方式，以提高锅炉运行效率和水泵输送效率，进而达到实现节能率20—30%。
所谓系统量化管理，是用锁闭过滤调节阀对系统进行三级控制，即包括总管路、楼内系统和每个用户的量化控制，将每个锁闭过滤调节阀的流量测量精度提高到95%以上，使其能够满足量化需要。并配有专用的系统量化管理仪表，该仪表具有等比调节计算功能、显示流量功能、显示外网资用压头功能、求系统应增加阻力功能。它主要用于量化每个用户的水系统，进行系统诊断，合理分配资用压头，解决水力失调并检测系统失水情况。由于此产品可针对系统阻力进行调节，所以当变工况运行时可避免流量二次分配时产生的重新失调，使管网具有阻力的一致性，真正做到流量分配的理想状态。锁闭过滤调节阀包括以下6大功能：
1.现场检测管路的流量。
2.测量供回水压差，检测系统各环路的阻力。
3.具有过滤功能，判断系统的脏堵程度。
4.具有带压排污功能，避免了调试后脏堵的再次发生。
5.锁定功能可使调整后的开度恒定，以保证调试后的状态。
6.锁闭功能可进行系统锁闭，在锁定后不影响本阀作为普通阀门的关闭功能。
另外，从提高系统能效的目标出发，在计量收费的供热系统中，还可考虑系统循环水泵的变流量调节。通过加装上述硬件措施，还可实现在采暖期不同阶段、甚至每一天的系统变流量调节，从而达到节省燃料、电、水等能源目的。而自力式平衡阀的功能是使系统流量自动地限定为设定流量，故在变流量系统中，使用自力式平衡阀是有缺陷的。
3.9 其他节能措施
3.9.1 改造管网保温
热力网管道地下敷设时，应优先采用直埋管，但产品和施工质量要求过硬，能够经久耐用。保温层设计应优先采用经济保温厚度，阀门、法兰等部位宜采用可拆卸式保温结构。
3.9.2 太阳能加蓄热器供生活热水
利用锅炉房屋顶安装太阳能集热装置，与燃气锅炉生活热水系统并联，晴天采用太阳能供热，并加装蓄热器延续热水使用时间，阴天利用锅炉供热。这一做法，充分利用了可再生资源，是国家最为提倡的节能措施，并解决了生活热水供应单位普遍亏损的局面。
3.9.3 加设远传温度信号装置
分有线和无线两种方式，在用户中后端内部布点，获取用户一手资料，针对用户实际室温及时调节供回水温度。
3.9.4 采用优质自动排气阀
国内自动排气阀普遍存在质量问题，使用1—3年就会出现失灵现象，可采用霍尼韦尔、丹佛斯等进口产品，价格不是很贵，使用期至少10年。
此外，对于补水量大的用户解决好漏水、偷水、管网维保等问题。
四、几种软件节能措施
对于目前我国的大部分供热系统，运行中除了采用自动调控装置外，还应采用手动调节，尤其是投资条件较差和总体供暖不足的系统更应如此。所以热源的运行人员及物业的供热管理人员应提高业务素质、转变观念，做到供热调控的“软件”和“硬件”的匹配，充分发挥“软件”的作用。
4.1 根据室外温度有效调节
掌握各地区气象规律，并对照加以锅炉房调节。如北京冬季，晴天日温差大，阴天日温差小，但大风天肯定晴天，日温差也小。晴天占冬季2/3以上，日温差平均8℃左右，每天9：00左右、21：00左右正好为日平均温度值，4：00左右达最低温度，14：00左右达最高温度。由于日照缘故8：00—9：00气温陡然升起，17：00—18：00气温陡然下降，夜晚气温变化缓慢（每小时变化0.3—0.6℃），白天气温变化较快（每小时变化0.6—1.2℃）。
因平时居民在家生活时间主要为18：00—7：00（节假日除外），考虑到供热的滞后性及热用户房间的蓄热能力，宜6：00—17：00低温运行；而冬季大部分日照时间为7：00—17：00之间，故两者基本重合，因此最终可确定7：00—17：00采用低温运行（一般供水温度低5—10℃）。初、末寒日照时间相对较长，室内外温度差值变化较大，更有利于节能，可分3—4段进行调节。
以下是北京典型冬季日室外温度变化曲线图：
以下是北京06—07年度分段日期及气象汇总表：
阶段
日期
天数（天）
比例（%）
大寒流（次）
晴天率
（%）
初寒
11月1日至12月12日
42
30
3
71
中寒
12月13日至次年2月6日
56
40
4
71
末寒
2月7日至3月20日
42
30
4
60
总计
11月1日至次年3月20日
140
100
11
68
以下是北京06—07年度分段气温汇总表：
阶段
均最低气温（℃）
均最高气温（℃）
平均气温（℃）
日温差
（℃）
日最高热负荷与最低热负荷比值
初寒
0.714
9.595
5.155
8.881
48.6%
中寒
-5.589
3.554
-1.018
9.143
61.2%
末寒
-1.143
8.547
3.702
9.690
49.4%
平均
-2.364
6.864
2.250
9.229
53.9%
如上表所示，初寒、末寒日热负荷在约50-100%之间波动，故至少分三阶段分别按50%、75%、100%负荷对锅炉进行调控，以利节能及合理；而中寒日热负荷在约65-100%之间波动，故至少分两阶段分别按65%、100%负荷对锅炉进行调控；初寒、末寒日热负荷波动较大，为采暖季重点节能阶段，需加强各方面控制，以减少不必要的资源浪费。
4.2 南北环平衡
传热计算和分析表明，南向窗户的太阳辐射得热量是不容忽视的。在北京地区采用单层钢窗情况下，南向窗户的太阳辐射得热量约占通过窗户向外热损失的52-59%，东西向窗户的太阳辐射得热量约占通过窗户向外热损失的10-13%。
在北京冬季平均每2周有1次大寒流，风力对室外温度影响很大，加大了室内灌风和围护结构散热，宜加大供热量。因冬季北京地区多以北风为主，故对北向房间的室温影响更大；而冬季晴天率很高，达67-68%，对南向房间的室温提高有帮助。因此在楼内供热系统中平衡各分支流量时要注意给北侧环路多分配一些，当然具体值要结合准确的热工计算和仪表测量而定。
4.3 核算实际热指标进行调节
由于各种主客观原因，设计时采用估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，已成为带有普遍性的倾向。由于估算负荷偏大，从而导致了装机容量、管道直径、水泵配置、末端设备偏大的现象，导致建设费用和能源的浪费。而对于采暖系统，是造成水力失调严重，房间采暖温度过高，导致能源更大浪费的重要因素。
热负荷计算应是室内供热系统设计的基础。管理人员可根据以往供热燃料耗量，推算出实际平均面积热指标，再根据经验，考虑到建筑形式及外形尺寸、外墙结构、外门窗材质及大小、南北向房间分布、建筑年代、散热器类型、建筑层数、楼内系统布置、地下室所占比例、室温要求、原供热状况、原室温过高房间的逐年递减性等综合因素，核算出每幢建筑的实际面积热指标，并计算出各建筑的流量作为调节平衡阀的部分依据。
采暖热指标推荐值（单位：W/m²）
建筑物类型
未采取节能措施
采取节能措施
住宅
58—64
40—45
居住区、综合
60—67
45—55
学校、办公
60—80
50—70
医院、托幼
65—80
55—70
旅馆
60—70
50—60
商店
65—80
55—70
食堂、餐厅
115—140
100—130
影剧院、展览馆
95—115
80—105
大礼堂、体育馆
115—165
100—150
注：1.表中数值使用于我国东北、华北、西北地区；
2.热指标中仅包括约5%的管网热损失。
居住区采暖期生活热水日平均热指标推荐值（单位：W/m²）
用水设备情况
热指标
住宅为生活热水设备，只对公共建筑供热水时
2—3
全部住宅有淋浴设备，并供给生活热水时
5—15
注：1.冷水温度较高时采用较小值，冷水温度较低时采用较大值；
2.热指标中仅包括约10%的管网热损失在内。
4.4 其他措施
4.4.1 变流量调节
在冬季初、末寒甚至每天分段进行变流量调节，采用小流量、大温差运行方式，提高供水温度、加大供回水温差，可以减小水泵流量，降低管网投资和运行费用，而对锅炉运行的燃料消耗影响不大。
4.4.2 合理配置锅炉
应根据建筑内对热源的多种要求和负荷变化，合理确定锅炉台数和单台锅炉容量的配置，在低于设计用热负荷条件下，单台锅炉的负荷率：燃煤锅炉不应低于50%，燃油、燃气锅炉不应低于30%，以确保在最大负荷和变负荷工况下尽可能高效率运行。
燃气锅炉尽量采用比例调节燃烧机，可自动调节燃气量与燃烧空气量比例，比分段式机型锅炉运行效率和自控能力有所提高。燃气锅炉尽量减少在满负荷工况下运行，从能效上看，2台运行比1台运行好。
4.4.3 燃气锅炉控制回水温度
燃气锅炉效率在很大程度上取决于供热系统的回水温度，回水温度越低，排烟温度越低，热效率越高。因此在采暖过渡季，锅炉的热效率最高，此时，锅炉的负荷为额定负荷的30—70%。但要注意烟气冷凝温度不可低于55℃，否则导致锅炉尾部腐蚀。
4.4.4 降低室温
在加热工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5—10%左右。国家现在对公建类建筑出台了一些指导性的规定，即冬季室温控制在不高于20℃，夏季室温控制在不低于26℃，而这在欧洲的大部分发达国家，即使是对于家庭环境中，也早有更严格和强制的规定。
前一章节介绍的都是硬件投入，唯独此章节为软件投入，不要小看此章节，原本管理水平差的单位可节能20%以上，即使管理程度高的，绝大多数节能技术不完善和细节未把握好，节能空间也在5%左右。
节能改造如同动手术，理应三分医、七分护，而很多节能公司开医院只有医生没有护士，只拿外在的皮毛说事儿，没有能源管理的真正内涵，运行单位也往往注重表面的硬件，而忽视软件的重要性。这样直接导致在北京的节能官司层出不穷，影响了节能市场的声誉。
由此可见，理想的节能改造核心是理论与实践的集合体，而不是某些设计专家或教授的空洞之词，也不是某些基层管理者的自我感受，这一领域往往是空白，从而呼唤更合理的硬件投入和更专业的软件支持。
参考文献：
1.《实用供热空调设计手册》
2.《民用建筑热工设计规范》
3.《公共建筑节能设计标准》
4.《城市热力网设计规范》
