集中供暖系統(tǒng)節(jié)能及換熱站控制系統(tǒng)研究

付文+何杉

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平也得到了相應(yīng)的提高，人們對自己的生活品質(zhì)有了更多的追求，尤其是對建筑房屋的室內(nèi)環(huán)境舒適度要求也逐漸提升，但是面臨的能源問題也日趨明顯。要想實現(xiàn)整個社會的可持續(xù)發(fā)展，就需要將供暖系統(tǒng)的節(jié)能提上日程。采用節(jié)能的方式，使能源緊張問題得到了一定程度的緩解，也降低了能源消耗費用，是一種比較理想的節(jié)能方法。本文主要論述了我國集中供暖以空調(diào)為主的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，并且對換熱站控制系統(tǒng)的應(yīng)用做出了深層的研究。

關(guān)鍵詞：集中供暖系統(tǒng)；節(jié)能；換熱站控制

對城市進(jìn)行集中供熱系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計成為了城市尤為關(guān)注的重要問題，采用集中供暖系統(tǒng)對我國能源的節(jié)約以及生活環(huán)境的改善有著極為重要的影響。它不僅創(chuàng)造了一定的環(huán)境效益也為人們帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對集中供暖系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計是十分必要的，這里重點介紹了以空調(diào)供暖為主的供暖系統(tǒng)。另外也要保證換熱站控制系統(tǒng)的合理設(shè)計，這有利于獲取比較全面的供熱信息，使整個供暖節(jié)能系統(tǒng)更加高效的為人們的生活提供舒適的環(huán)境。

1 集中供暖系統(tǒng)（以空調(diào)供暖為主）

1.1 空調(diào)供暖系統(tǒng)節(jié)能的表現(xiàn)

主要介紹了空調(diào)供暖系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，該系統(tǒng)節(jié)能的主要表現(xiàn)：

1.1.1 在用戶住處同時安裝有冬季和夏季共同使用的高效散熱器以及電動冷暖空調(diào)，這就形成了一個空調(diào)機(jī)組。

1.1.2 在供暖的空調(diào)設(shè)備站中裝有熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，并且可以利用直接式的水管網(wǎng)將供暖空調(diào)站和用戶便捷的連接在一起。

1.1.3 在冬季供暖的時期，將以聯(lián)產(chǎn)方式生產(chǎn)的熱水經(jīng)過管網(wǎng)連接用戶然后通往空調(diào)機(jī)組中所組裝的高效散熱器。在夏季不需要供暖的季節(jié)，可以將在供暖空調(diào)總站中生產(chǎn)出的冷水流通到空調(diào)機(jī)組中的高效散熱器當(dāng)中。

1.1.4 可以在供暖空調(diào)站中安裝調(diào)溫塔裝置，避免在緊要的時刻可以有效的保障發(fā)電量能夠免受聯(lián)產(chǎn)熱量的制約。

1.2 空調(diào)供暖系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計

1.2.1 對循環(huán)水泵的設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計，為整個水循環(huán)系統(tǒng)創(chuàng)造動力的循環(huán)水泵耗電量大約是空調(diào)系統(tǒng)耗電量的20%，因此可以明顯的總結(jié)出水泵的能源消耗的高低不只是對空調(diào)系統(tǒng)能源消耗的高低有著重要的影響，還對整個建筑的節(jié)能產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。但是現(xiàn)如今，大多數(shù)循環(huán)水泵在進(jìn)行工頻運行，不能夠隨著負(fù)荷的變化而做出調(diào)整，會產(chǎn)生嚴(yán)重的能源浪費現(xiàn)象。變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)中，不僅僅是局限于一個領(lǐng)域。有專家學(xué)者在對變流量空調(diào)系統(tǒng)的配置方式進(jìn)行具體的分析之后，認(rèn)為采用多泵并聯(lián)變速方式最為節(jié)能，也得出了四種配置方式的科學(xué)性研究分析結(jié)果，它對單泵定速系統(tǒng)來說，多泵定速的回收期比較短一些，但是多泵變速的回收期最長。在變壓的整個系統(tǒng)中將壓差的控制點設(shè)置在環(huán)境最差的環(huán)路管道上可以較大限度的減少水泵的能耗。在DDC網(wǎng)絡(luò)控制中，使傳統(tǒng)的二次泵系統(tǒng)變?yōu)槿兯偌訅罕孟到y(tǒng)，去除一、二次環(huán)路間的旁通管，這樣水泵的節(jié)能會體現(xiàn)的尤為顯著。

1.2.2 變頻技術(shù)。將變頻技術(shù)應(yīng)用于供暖空調(diào)當(dāng)中，既可以降低空調(diào)的能源消耗，又可以使供暖空調(diào)的缺點得到改正。供暖空調(diào)實際在運行的過程中負(fù)荷一般受外界環(huán)境的影響比較大，尤其是天氣的變化會使空調(diào)的運行負(fù)荷發(fā)生不尋常的變化，同時會加大其能源的消耗。在設(shè)計當(dāng)中加入變頻技術(shù)，利用變頻器的工作來對供暖空調(diào)的運行模式以及工作頻率不斷調(diào)整，可以使空調(diào)依據(jù)現(xiàn)實的情況來進(jìn)行合理的選擇，在一定程度上盡量滿足供暖空調(diào)的真正需要。

1.2.3 排風(fēng)余熱回收技術(shù)。在冬季氣溫會明顯的降低，大多數(shù)人們會使用空調(diào)來增加室內(nèi)的溫度，這樣就會使得外部環(huán)境的新風(fēng)溫度大大低于室內(nèi)的排風(fēng)溫度，在這種情況下，室內(nèi)的排風(fēng)系統(tǒng)會產(chǎn)生許多看似無用的余熱。所以就可以利用熱回收裝置來對室內(nèi)排風(fēng)的余熱做出有效的回收利用處理，減少能源的消耗，避免浪費。安裝余熱回收裝置也就是在室內(nèi)排風(fēng)的出口位置安裝一個熱交換器，令室內(nèi)與室外的空氣可以通過交換器來實現(xiàn)之間的流通，使室內(nèi)排出來的余熱發(fā)揮一定的作用，達(dá)到對室外新風(fēng)的預(yù)熱效果，不但能夠使室內(nèi)的溫度達(dá)到正常，還可以保持空氣的有效循環(huán)。

2 換熱站控制系統(tǒng)

2.1 換熱站控制系統(tǒng)的設(shè)計

整個控制站主要分為液晶顯示操作終端以及控制系統(tǒng)。液晶顯示屏的功能就是進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控的畫面顯示、采集數(shù)據(jù)的顯示、并且接收一部分參數(shù)設(shè)定的輸入信息?？刂葡到y(tǒng)一般利用性價比稍高的PLC，它主要由CPU模塊、I/O模塊、背板等各個部件組成，系統(tǒng)結(jié)合了多種通訊接口，可以比較方便的應(yīng)用于各種通訊網(wǎng)絡(luò)之中?，F(xiàn)場PLC控制站的主要功能是對各換熱站、供熱沿線各節(jié)點各個設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行不定時的監(jiān)控以及采集活動，并且要不斷依據(jù)氣象環(huán)境以及負(fù)荷變化按照提前設(shè)定好的控制策略對換熱站的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵以及調(diào)節(jié)閥實施自動化的調(diào)整，以此完成換熱機(jī)組的完全自動化控制。倘若有通訊網(wǎng)絡(luò)作為主體，現(xiàn)場的監(jiān)控站能夠使正進(jìn)行反映換供熱運行的數(shù)據(jù)輸送到調(diào)度中心，另外也會接收調(diào)度中心發(fā)來的一些調(diào)度控制指令。

2.2 換熱站控制系統(tǒng)的工作原理

這里對換熱站供熱系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。由供熱站內(nèi)的三臺熱水鍋爐燒制的高壓高溫的熱水，由一次熱網(wǎng)送往各換熱站處，各分站把經(jīng)過一次熱網(wǎng)處理的高壓高溫?zé)崴ㄟ^平板換熱器，將熱能傳遞給二次熱網(wǎng)中的循環(huán)水，再由二次熱網(wǎng)放水，將熱能輸送至用戶處。冷卻后的回水，再次返回到二次熱網(wǎng)的回水管中。二次熱網(wǎng)中的循環(huán)水在換熱站的循環(huán)水泵驅(qū)動下，可以循環(huán)流動和反復(fù)使用。

3 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時代，也不能忽略社會效益以及環(huán)境效益的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保將會成為社會生產(chǎn)發(fā)展的主題。對于集中供暖系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計不但要符合科學(xué)的理念還要考慮對能源的節(jié)約，減少對能源的浪費，供暖空調(diào)系統(tǒng)的運行是由各個設(shè)備組成的，對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，才能夠使供暖系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。同時要保證換熱站控制系統(tǒng)的合理設(shè)計，這有利于獲取比較全面的供熱信息，使整個供暖節(jié)能系統(tǒng)更加高效的為人們的生活提供舒適的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：付文（1985- ），男，遼寧大連人，大連冰山空調(diào)設(shè)計有限公司，助理級工程師，本科學(xué)歷，研究方向：暖通；何杉（1987-），女，遼寧義縣人，遼寧城建設(shè)計院有限公司大連分公司，助理級工程師，本科學(xué)歷，研究方向：暖通。