近年来，能源紧缺与环境污染问题日渐突出，而地热供暖作为一种高效、环保、经济的供暖方式，得到业内人士的普遍认可。但是，传统的地热供暖方式常常采取集中式系统来传输热量，在热量传输过程中，由于传输距离长，造成大量热量损失，这不仅热力企业造成了经济损失，同时，终端用户的供暖效果也受到严重影响。而分布式系统的出现则扭转了这一局面，并且在节能环保领域表现出了更加优越的一面。
1.集中供热输配系统与动力分布式供热输配系统的特点
1.1 集中供热输配系统
过去，地热供暖工程多采用集中式供热输配系统，这种构造模式的系统主要是借助于一台或者多台处于并联方式的热源泵，来给终端用户提供热源，经过实践验证，这种热源的供给方式对换热站动力、热源泵流量及扬程等指标提出了更加严格的要求，如果难以满足总流量以及扬程的需求，那么，供热效果也将大打折扣。具体表现为以下三个方面：第一，如果供热系统使用的热源泵扬程过大，势必会增加管道的压力值，在这种情况下，对管道的耐压性能提出了更高的要求，为了提高管道的抗压能力，热力企业需要投入大量的材料成本，如果抗压能力不足，管道的使用寿命也将大幅缩减。第二，在给终端用户提供热源时，热源的传输距离有远端与近端之分，而对于近端用户来说，如果使用的压头过大，则必须采取增设调节阀的方法来保持水量平衡，否则将极易出现压力过大情况，而引发爆管事故。但是，在增设调节阀门的同时，处于近端的多余压头将处于闲置状态，无形当中就造成了大量的能量损耗。第三，由于近端用户与远端用户的距离较远，在未设置调节阀门的情况下，近端用户的热流量值将显著上升，而远端用户的热流量值将明显下降，这时，远端用户将出现热量供给不均的情况，进而使整个供热系统的供热效果受到严重影响[1]。
1.2 动力分布式供热输配系统
动力分布式系统是一种新型的能源供给装置，其布置方式主要是利用主循环泵来提供热源，并在用户支路或者管网干管分别设备循环泵，这种循环接力的布置方法，能够实现热源的高效输送，与集中供热输配系统相比，动力分布式供热输配系统具有以下优势：第一，由于支路与干网分别设置了循环泵，这就给主循环泵减轻了压力，在这种情况下，主循环泵扬程得以降低，使得整个供热系统趋于稳定。第二，传统的集中供热输配系统在用户端分别设置了调节阀，这样容易消耗大量的压头，增加热量消耗，而动力分布式供热输配系统则利用分循环泵替代了调节阀，这就使得用户端压头得到高效利用，进而减少了流量损耗，同时，无论是远端用户还是近端用户，通过这种分循环泵的布置方式，能够平衡热源，防止冷热不均现象的发生。
1.3 两种供热输配系统的供热效果比对
首先，如果采用集中供热输配系统为用户提供供暖服务，热源位置的循环泵需要从用户最远端的换热站来获取动力，在这种情况下，换热站提供的动力应当保证管网具备足够的流量，以满足终端用户的供热需求，因此，就需要在各个支路安装调节阀来消除多余的资用压头，经过现场测试得出结论，这种供暖方式将造成大量的能量损耗。而采用动力分布供热输配系统，热源循环泵只需要克服零压差点的阻力，当循环泵取代调节阀以后，循环泵所克服的阻力将主要由两部分构成，即用户自身的阻力以及管网的阻力，因此，这些供热方式将节省大量的能源。
2.能量消耗与供热经济性对比
2.1 工程概况
在该供热系统当中，换热站数量为8个，而提供热源的终端用户所居住的楼房均为老式住宅，楼房年限在15年以上。整个供热系统的散热器属于铸铁材质，其中，热源损失为10m水柱，管网供回水温度为90℃/60℃，供热管网的局部阻力是沿程阻力的30%，循环水泵的工儿效率为70%。如果在该系统当中，分别采用老式的集中供热输配系统和动力分布供热输配系统，那么，在已知采暖设计热负荷的情况下，可以通过数学计算的方式来确定二者的能量消耗值以及供热成本的多少，如表1所示。
表1：采暖设计热负荷
2.2 能量消耗对比分析在计算两种系统的能量消耗数值时，可以利用下面的数学计算式：
,在上述计算式当中，Q代表热泵流量，H代表热源泵扬程，N则代表能量消耗量。如果采用集中供热输配系统，通过代入已知条件可以计算出热泵流量值为189.2t/h，而热源泵扬程则为73.2m，通过这两个数值可以计算出其中一处换热站的能量损耗值为1.28kw，在计算其它换热站的能量损耗时，也可以利用上面的计算公式分别求得。从计算结果数据可以看出，处于热泵近端的用户，资用压头过高，以换热站1为例，资用压头达到15.64mH2O，而实际上，只需要5 mH2O的资用压头即可，如果设置调节阀，那么将消耗掉资用压头10.64 mH2O，显然，消耗掉的压头数值远远超过基本需用量，因此，在增设调节阀门以后，整个管网的能量消耗量巨大。而如果采用动力分布供热输配系统，经过计算可知主循环泵的扬程为52.06m，主循环泵流量为189.2 t/h，根据这两个条件，可以计算出主循环泵的功率为38.74KW。利用同样的方法，可以计算出其它换热站当中的主循环泵的功率。与集中供热输配系统相比，该系统不需要安装调节阀门，只是在各个供热支路安装了分循环泵，这时，主循环泵扬程将大幅减少，因此，总能耗也由原来的53.91KW降到49.12KW，经过数据对比，采用动力分布供热输配泵将节省能源8.9%[2]。
2.3 经济效益对比分析
经济效益是热力企业追求的一个关键指标，因此，在设计地热供暖系统时，都会将经济指标纳入到设计方案当中。在能量消耗的对比数据中可以看出，采用动力分布供热输配系统节能空间更大，这也说明，利用该系统能够节省大量的投入成本，进而可以给热力企业创造更多的经济效益。在计算年运行费用时，可以利用下面的数学计算式：
，在上述计算式中，S代表方案i的年计算费，Ci代表方案i的初步投资费用，N代表方案i的使用寿命年限，已知两种供热系统的使用年限均为15年，而TCAi则代表方案i的年运行费用，其中水泵的电费是主要的运行费用。如果采暖期以120天为限，电费单价以0.60元为限，那么，如果采用集中供热输配系统，年运行费用为9.32万元，年计算费用为9.73万元，如果采用动力分布供热输配系统，年运行费用为8.49万元，年计算费用为9.17万元。虽然在前期投资方面，采用动力分布供热输配系统的投资额要高于集中供热输配系统，但是，从长远效益考虑，采用动力分布供热输配系统所发生的总费用则明显减少，由此可以看出，采用动力分布式系统能够给热力企业节省大量费用。
结束语：
通过对地热供暖工程结合动力分布式系统能量消耗与经济效益的分析，采用这种新型的供热方式，不仅可以减少大量的热量损耗，有效改善供热效果，同时，也能够为热力企业创造更多的经济效益。因此，热力企业应当始终秉持“与时俱进”的态度，在积极响应“节能降耗”号召的同时，为广大终端用户提供更加优质的服务，以提高用户的满意率。
参考文献：
[1]葛青,张巨兴,刘其伟.区域供热系统分布式水泵输送能耗的分析[J].吉林建筑大学学报,2018,35(04):24-28.
[2]赵鹏飞,吴志湘,韩惠奇,蒋林广.基于地热供暖工程结合动力分布式系统的分析[J].住宅与房地产,2016(33):16-17+64.