集中供暖系统节能及换热站控制系统研究

摘 要：随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平也得到了相应的提高，人们对自己的生活品质有了更多的追求，尤其是对建筑房屋的室内环境舒适度要求也逐渐提升，但是面临的能源问题也日趋明显。要想实现整个社会的可持续发展，就需要将供暖系统的节能提上日程。采用节能的方式，使能源紧张问题得到了一定程度的缓解，也降低了能源消耗费用，是一种比较理想的节能方法。本文主要论述了我国集中供暖以空调为主的系统节能技术，并且对换热站控制系统的应用做出了深层的研究。

关键词：集中供暖系统；节能；换热站控制

对城市进行集中供热系统节能的设计成为了城市尤为关注的重要问题，采用集中供暖系统对我国能源的节约以及生活环境的改善有着极为重要的影响。它不仅创造了一定的环境效益也为人们带来了很大的经济效益。因此，对集中供暖系统节能的设计是十分必要的，这里重点介绍了以空调供暖为主的供暖系统。另外也要保证换热站控制系统的合理设计，这有利于获取比较全面的供热信息，使整个供暖节能系统更加高效的为人们的生活提供舒适的环境。

1 集中供暖系统（以空调供暖为主）

1.1 空调供暖系统节能的表现

主要介绍了空调供暖系统的节能设计，该系统节能的主要表现：

1.1.1 在用户住处同时安装有冬季和夏季共同使用的高效散热器以及电动冷暖空调，这就形成了一个空调机组。

1.1.2 在供暖的空调设备站中装有热电联产机组，并且可以利用直接式的水管网将供暖空调站和用户便捷的连接在一起。

1.1.3 在冬季供暖的时期，将以联产方式生产的热水经过管网连接用户然后通往空调机组中所组装的高效散热器。在夏季不需要供暖的季节，可以将在供暖空调总站中生产出的冷水流通到空调机组中的高效散热器当中。

1.1.4 可以在供暖空调站中安装调温塔装置，避免在紧要的时刻可以有效的保障发电量能够免受联产热量的制约。

1.2 空调供暖系统节能的设计

1.2.1 对循环水泵的设计。据统计，为整个水循环系统创造动力的循环水泵耗电量大约是空调系统耗电量的20%，因此可以明显的总结出水泵的能源消耗的高低不只是对空调系统能源消耗的高低有着重要的影响，还对整个建筑的节能产生相当大的影响。但是现如今，大多数循环水泵在进行工频运行，不能够随着负荷的变化而做出调整，会产生严重的能源浪费现象。变频调速技术已经应用于产品的生产中，不仅仅是局限于一个领域。有专家学者在对变流量空调系统的配置方式进行具体的分析之后，认为采用多泵并联变速方式最为节能，也得出了四种配置方式的科学性研究分析结果，它对单泵定速系统来说，多泵定速的回收期比较短一些，但是多泵变速的回收期最长。在变压的整个系统中将压差的控制点设置在环境最差的环路管道上可以较大限度的减少水泵的能耗。在DDC网络控制中，使传统的二次泵系统变为全变速加压泵系统，去除一、二次环路间的旁通管，这样水泵的节能会体现的尤为显著。

1.2.2 变频技术。将变频技术应用于供暖空调当中，既可以降低空调的能源消耗，又可以使供暖空调的缺点得到改正。供暖空调实际在运行的过程中负荷一般受外界环境的影响比较大，尤其是天气的变化会使空调的运行负荷发生不寻常的变化，同时会加大其能源的消耗。在设计当中加入变频技术，利用变频器的工作来对供暖空调的运行模式以及工作频率不断调整，可以使空调依据现实的情况来进行合理的选择，在一定程度上尽量满足供暖空调的真正需要。

1.2.3 排风余热回收技术。在冬季气温会明显的降低，大多数人们会使用空调来增加室内的温度，这样就会使得外部环境的新风温度大大低于室内的排风温度，在这种情况下，室内的排风系统会产生许多看似无用的余热。所以就可以利用热回收装置来对室内排风的余热做出有效的回收利用处理，减少能源的消耗，避免浪费。安装余热回收装置也就是在室内排风的出口位置安装一个热交换器，令室内与室外的空气可以通过交换器来实现之间的流通，使室内排出来的余热发挥一定的作用，达到对室外新风的预热效果，不但能够使室内的温度达到正常，还可以保持空气的有效循环。

2 换热站控制系统

2.1 换热站控制系统的设计

整个控制站主要分为液晶显示操作终端以及控制系统。液晶显示屏的功能就是进行现场监控的画面显示、采集数据的显示、并且接收一部分参数设定的输入信息。控制系统一般利用性价比稍高的PLC，它主要由CPU模块、I/O模块、背板等各个部件组成，系统结合了多种通讯接口，可以比较方便的应用于各种通讯网络之中。现场PLC控制站的主要功能是对各换热站、供热沿线各节点各个设备运行状态进行不定时的监控以及采集活动，并且要不断依据气象环境以及负荷变化按照提前设定好的控制策略对换热站的循环泵、补水泵以及调节阀实施自动化的调整，以此完成换热机组的完全自动化控制。倘若有通讯网络作为主体，现场的监控站能够使正进行反映换供热运行的数据输送到调度中心，另外也会接收调度中心发来的一些调度控制指令。

2.2 换热站控制系统的工作原理

这里对换热站供热系统的工作原理进行详细介绍。由供热站内的三台热水锅炉烧制的高压高温的热水，由一次热网送往各换热站处，各分站把经过一次热网处理的高压高温热水通过平板换热器，将热能传递给二次热网中的循环水，再由二次热网放水，将热能输送至用户处。冷却后的回水，再次返回到二次热网的回水管中。二次热网中的循环水在换热站的循环水泵驱动下，可以循环流动和反复使用。

3 结语

在经济迅速发展的时代，也不能忽略社会效益以及环境效益的发展，节能环保将会成为社会生产发展的主题。对于集中供暖系统节能的设计不但要符合科学的理念还要考虑对能源的节约，减少对能源的浪费，供暖空调系统的运行是由各个设备组成的，对整个系统进行优化，才能够使供暖系统实现节能的目标。同时要保证换热站控制系统的合理设计，这有利于获取比较全面的供热信息，使整个供暖节能系统更加高效的为人们的生活提供舒适的环境。

参考文献

[1] 孟哲，刘应宗，金宇澄.我国集中供热的现状与对策[J].华东交通大学学报，2004，6.

[2] 王超群，龙惟定.热电冷联供应用于住宅的经济性分析[J].全国暖通空调制冷学术年会论文集，2004.

作者简介：付文（1985- ），男，辽宁大连人，大连冰山空调设计有限公司，助理级工程师，本科学历，研究方向：暖通；何杉（1987-），女，辽宁义县人，辽宁城建设计院有限公司大连分公司，助理级工程师，本科学历，研究方向：暖通。