建筑集中供热系统节能控制设计与实践
建筑集中供热系统节能控制设计与实践
摘要：建筑集中供热作为城市运行的基础性设施，得到了国家的重点支持，建筑集中供热能够改善人们的生活，对城市居民而言具有重要意义。但是如今城市建筑集中供暖采暖方面仍然存在一些问题，比如能源消耗过大、环境污染等，严重影响了供热采暖效果。因此，本文将结合实际工程探讨建筑供热能耗偏高的原因，并采取适宜的节能调节技术，兼顾建筑供热和节能降耗两方面的要求，实现建筑供热系统节能降耗水平的提升。
关键词：建筑；集中供热；节能
引言
建筑集中供热可满足用户在严寒天气的采暖需求，但供热伴随能源消耗大、环境污染严重等问题，易恶化生态环境，也不利于建筑行业的可持续发展。因此节能环保技术如何在城市集中供热锅炉运行中合理应用，是目前城市集中供热行业相关人员需要考虑的问题。
1应用城市建筑集中供热采暖节能技术的重要性
我国地域面积辽阔，各地的气候类型差异较大。在冬季，我国东北、西北和华北地区气候温度相对而言偏低，因此需要通过集中采暖来进行供暖工作，在集中供暖过程当中会消耗大量的能源，不利于实现能源的节约利用。随着城镇化进程的不断加快，建筑集中采暖面积在逐渐扩大，南方地区居民也迫切希望享受集中供暖，在此过程当中可能会增加能源消耗。实施集中采暖的过程中可能会对能源消耗产生严重影响，具体表现是城市建筑集中采暖供暖大多是以煤炭能源为主，经过燃烧之后会产生二氧化碳和二氧化硫，对大气环境造成负面影响。在此情况下，就需要结合城市建筑情况来进行城市建筑集中供暖采暖，对供热采暖节能技术进行重点研究和利用，对控热采暖损失和温室气体排放进行严格控制，以此推动能源利用率的提升，可以在最大程度上保护生态环境，实现城市的可持续发展。
2集中供热系统热源的能耗组成
结合国内能源结构的特点，区域锅炉房和火力发电厂是国内最重要的两种热源形式。锅炉、供油除灰系统、鼓风机和排风机、水软化系统和水泵(循环泵、高压泵)等能耗设备是集中供热系统的重要设备，它们消耗的主要能源是燃料、电、水和热能，通常根据单位热量能耗(即单位消耗)估算能耗水平。热电联产通过热能转换装置(通常称为第一站换热器)将热
量传递给热网系统，第一换热站是供热系统的热源，是热电联产的主要耗能设备。热交换器、泵系统等通常消耗蒸汽、电、水和热。由于火电厂是在锅炉和热电轮机组的基础上形成的，因此热电轮机组的能耗主要由电能构成。因此，火电厂和区域锅炉房可以统一用能源的消耗来描述，包括燃料消耗、电力消耗、水消耗和热消耗。
3集中供热系统运行中存在的问题分析
（1）一级换热站一次侧蒸汽电动调节阀的控制机制老旧，以人工为主的分阶段调节方式难以有效保证调控的及时性与准确性，导致二次侧供水温度产生偏差。（2）一次侧采用手动蝶阀调节，此方式所产生的问题是二级换热站二次侧供水温度无法调控，由于温度的可控性欠佳，一级管网中各分支管的流量存在显著差异，热力分布缺乏均衡性，常伴随各换热站争抢热量的状况。（3）热水泵变频器并不具备变频功能；二级管网的耗电量指标为1.211~1.984W/m2，存在耗电量高的问题，不符合节能环保的集中供热系统运行理念。
4建筑集中供热系统节能控制设计与实践
4.1（1）末端空调设备节能控制技术。对末端空调设2012古装电视剧
备的运行参数进行调节，优化末端空调设备的运行状态。重点调节对象包含送风量W1、热水量Ｇ3与新风量W2，均衡好各项参数的关系，提升室内供热舒适性。（2）二级换热站节能控制技术。以反馈信息为指导，从“质调节”和“量调节”两个方面着手，对二级换热站加以调节，涉及到的细分调节指标包含管网流量Ｇ2小学师德师风演讲稿与供水温度tｇ2。（3）一级换热站节能控制技术。基本思路与前述提及的二级换热站节能控制技术类似，根据反馈信息调节一级换热站，将供水温度tｇ1与管网流量Ｇ1作为重点调节指标。根据前述分析可知，调节机制采取的是三级逆向思路，即从建筑末端的调节开始，向前两个层级推进，依次完成二级换热站、一级换热站的调节。为满足调节所需的参数要求，在换热站和建筑内配备多种类型的传感器；为提升调节的有效性，联合应用PLC控制器、执行器等装置。
4.2末端空调设备节能控制技术
（1）变风量、变水量控制功能。常规空调机组的风量或水量的调节主要以回风温度为依据，但回风温度与供热区域的真实温度存在差异，回风温度无法准确反映现场的真实温度状况，基于此参数进行调节后将存在室内供热富余或不足。为此，在供热区域均匀布设室内温度监测点，用于准确测定温度，进而根据区域特征温度优化控制空调机组，保证控制
的有效性。（2）新风量控制功能。根据CO2的浓度评价建筑末端室内的空气品质，以浓度值为参考进行新风量的控制。经过系统测定后，获取供热区域回风口的CO2浓度ρ，结合所得数据进行动态调控，例如CO2浓度超过设定标准值时，开启新风阀，向室内注入足量的新风，将CO甲鱼养殖2五月十三日是什么日子浓度降低至许可范围内。
4.3一级/二级换热站节能控制技术
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（1）供水温度精细化控制功能。以室外温度为参考，控制系统动态调节供水温度；充分关注二次侧管网供水温度，根据温度显示结果进行判断与调控，若实际供水温度超出许可范围，PLC控制器做出响应，按特定的幅度完成对换热器一次侧电动阀开度的调节操作，经过调节后，换热器接受到的热水流量发生改变，二次侧供水温度随之变化，最终将供水温度调节至许可范围内。（2）热水泵变频控制与台数控制功能。以管网流量的实际监测数据为准，由控制系统动态调控供回水干管压差，进而改变热水泵的运行台数以及每台设备的运行频率，管网总流量随之变化。若供回水压差与设定值的偏差超出许可范围，需要调节管网流量以实现对供回水压差的控制，例如PLC调节热水泵的运行台数及其频率。（3）水泵等时切换控制功能。单台水泵长期运行后负荷加重，装置稳定性降低，功能有效性受到
影响。因此，需定期切换水泵，使水泵维持良好运行状态。水泵的切换基于水泵等时切换控制模块实现，其优势在于均匀分担各水泵的系统流量调节工作负荷，确保每台水泵均可正常运行。
4.4集中供热节能控制远程监控
节能控制目标的实现建立在传感器实时采集信息与反馈的前提下，监控是获取信息的关键途径，用B/S架构设计监控软件，由其远程监控供热系统的运行状态，获取具有参考价值的信息。（1）供热系统监测。实时监测供热系统，通过表格、曲线图等方式直观呈现监测信息，以便判断供热系统的运行状态；实现对系统运行参数的高效设定和运行管理设置。（2）能耗监测分析。监测对象包含用电量、热量和蒸汽量，汇总监测信息并以曲线图或柱状图的方式呈现；提供数据对比分析功能，例如对同一换热站在各时段的能耗、同一时段不同换热站的能耗做对比分析。分析指标丰富，涉及到二级管网耗电量、单位面积供热量等各项与能耗有关的信息。（3）设备管理模块。设定维护周期，根据设备的运行时间适时安排保养；汇总保养过程中的各项信息，生成维护日志；提供日志信息查询功能，可查看特定时间、特定设备的运行维护资料。（4）故障报警模块。若系统某处存在故障，及时产
生故障报警提示，基于报警信息对存在故障的设备做屏蔽处理，避免对系统其他部分的运行造成不良影响。
结束语
随着城市化建设水平的不断提高，我国城市居民对于冬季室内舒适度有了新的要求，在集中供暖的背景下，依靠人工调整供热参数的形式来进行供热已经无法适应人们的需要，一方面由于单纯依靠人工调整阀门精度具有一定的滞后性，另一方面则是由系统热耗和水耗较高，导致供暖成本居高不下。针对建筑供热系统能耗高的问题，建筑企业需要探讨供热系统的节能降耗策略，注重智能化建设，通过自动化控制技术及各类高精度硬件设施的联合应用，保障建筑供热系统的服务品质，降低能源消耗。
参考文献
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