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智慧供热技术与节能降耗王粉娟

发表时间：2021/5/6 来源：《中国科技信息》2021年6月作者：王粉娟

[导读] 近年来，随着社会的不断进步，城市集中供热得到快速发展，供热企业的供热面积不断增长，热力网的生产运行工作如何实现合理高效成为摆在企业发展面前的一道亟待解决的问题。近年来，随着国家环境综合治理的逐步开展，使得热力企业必须通过技术升级，借助互联网信息化平台提升系统管理水平，节能降耗，降低供热成本，减少对生态环境的污染与破坏。

陕西省西安市中国启源工程设计研究院有限公司王粉娟 710018

摘要：近年来，随着社会的不断进步，城市集中供热得到快速发展，供热企业的供热面积不断增长，热力网的生产运行工作如何实现合理高效成为摆在企业发展面前的一道亟待解决的问题。近年来，随着国家环境综合治理的逐步开展，使得热力企业必须通过技术升级，借助互联网信息化平台提升系统管理水平，节能降耗，降低供热成本，减少对生态环境的污染与破坏。
关键词：智慧供热技术；节能降耗
        引言
        现有的供热系统在运行过程中还存在一些问题，没有足够的远程监控点，调控技术相对较为落后，能耗高，能耗计量准确性低等。城市供热属于节能减排主要内容，当代供热系统的发展必须要将传统工程与现代数据科学技术有效结合在一起，通过对热网运行状态的预测，提高能效管理有效性
        1智慧供热的基本定义
        目前对智慧供热系统处在研究初期，没有一个全面系统的定义。随着现代科技的进步，云计算、大数据技术的发展，物联网技术的应用，信息网络开始构成，信息与物联的交互，形成了由物联网和信息网组成的新型网络平台。进一步增强物联网和信息网对全要素信息的采集水平，对海量的大数据进行分析处理，运用智能运行控制系统为生产运行人员提供技术支撑。在保证用户室内温度达标的条件下，尽可能降低供热能耗水平。这给热源—换热站—用户三级联调联动创造了条件，从初始人为调节供热曲线逐步向智慧供热系统根据室温自主调节运行工况，管理人员只负责监控和保障工作。当前大多数热力单位利用信息化控制技术建立起了供热管理信息化系统、地理信息系统、数据监控系统等生产管理系统，缺少直接与运行生产设备相关联。系统间仍然较为独立，数据资源无法实现共享，限制了平台的拓展能力。
        2智慧供热的技术原理
        室内温度曲线具备温度稳定，室内温度会在有限且合理的范围内变化的特性。实现这一技术要求需要若干采暖季的运行数据作为基础，采用模糊控制技术对采暖季锅炉运行工况下的非线性、离散化的数据信息筛选计算，达到对实际运行参数的合理设定，从而降低能耗水平、节省成本。设备管理人员能够对民用住宅和公共建筑的热力用户的实时室温进行查看，以便对当前设备设置合理的运行参数。在控制过程中不易受环境因素影响，可以将室温保持在可控范围内。通过调节热力用户的室内温度，已达到最合理的室温曲线，从而实现节能降耗。
        3智慧供热技术的应用
        3.1智慧供热技术在热源环节的应用
        在热源各机组和主管网出口安装计量装置，用来测量温度、压力、流量和能耗，计算分析各机组效率、供热出口参数并分别显示各供热主管道流量、热量、供水压力、回水压力、供水温度、回水温度等信息，将这些信息传送至供热调度监控中心，实时监控热源及出口的运行参数。供热调度监控中心还可以根据室外温度进行热负荷预测以及实时的需热量，热源运行人员根据热负荷预测结果输出供热量并对供热量和需热量进行实时对比，形成运行趋势对比曲线。
        3.2智慧供热技术在换热站的应用
        换热站均为混水直供系统，站房安装相应的智能调节阀、热计量表等设备，整个调度中心会生成需热量值，利用控制器自动化控制换热站的智能调节阀，保证其运行状况符合目标要求。智慧供热技术在换热站的应用需要以管网故障检测为主，结合地理信息系统，做好一次、二次管网以及阀门等部件的检测，及时发现存在的问题并报警。

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另外，智慧供热技术在实际应用中还可以结合天气以及负荷方面变化情况，选择最佳运行方案，在满足供热需要的同时提高供热经济合理性。
        3.3智慧供热技术在楼栋单元热力入口环节的应用
        在供热系统楼栋单元热力入口安装智能调节阀和多功能智能控制器，用于监测楼宇热力入口处的供热参数，根据系统生成的目标值远程自动调整阀门开启度。这样全面实现二次网的动态水力平衡调节和热力平衡调节，供热管网运行调节可实现初期、末期、寒期三个阶段灵活实现分阶段变流量的运行调节模式，替代了机械的自力式流量或压差平衡阀，使每栋楼实现远程自控动态温控调节，供热管网彻底实现“小流量、大温差“的运行状态，大大降低了运行供热成本，供热管网在布局合理的条件下，基本上系统没有了前端、末端的差异，避免了前端过热、末端热量不足感觉冷的现象。
        3.4智慧供热技术在热用户环节的应用
        在热用户环节应用智慧供热技术，可将用户室温以及热量表相关参数及时发送至供热调度监控中心，监控中心将接收到的数据与目标数据相对比，以此为热网运行参数的智能化控制提供客观的数据支撑，提高供热有效性，在减少能源浪费的同时更好的满足用户在供热方面需要。
        4智慧供热实现节能减排
        智慧供热系统可以为供热企业解决如下问题。（1）根据气候模型预测热源户用热量。（2）全网平衡优化调节对热源进行平衡分配。（3）系统对换热站水的温度、压力和流量等运行参数进行监控、管理。（4）系统对企业计量用户的分时分区控制。通过智慧供热的中央总控平台功能，可以对供热企业的节能减排提供支持。对于按面积计费的区域，居民用户很少自主调整流量，小区及楼层的流量控制均由供热企业控制。中央总控平台通过云平台上采集的数据，建立气候模型，搭配地理信息模型，可以精准的提供每个站甚至每个楼层的供热量。操作人员通过监控和微调各个站点的自动调节阀或者二级泵系统，既能够保证远端用户用热温度，还可以保证近端用户达到舒适供热，合理节约能源，实现节能减排。对于按照流量计费的区域，用户会更多的自主调整用热需求。智慧热网系统可以通过大数据分析，整理不同区域热用户的需求变更。同一时间段内预估用户的实际用热需求，提前调整热源锅炉及一次网运行，减少网损，实现节能减排。平台可以提供各项业务运行数据，其中包括使用热计量或者未使用热计量的单位能耗对比图，还有热力站运行优差排行榜，该项指标是通过对补水量与热值标耗电输热比的考察而实现的。通过智慧供热系统的利用可以实现热计量工作的改革，抄表计量管控涵盖了报警，抄表，收费，计量数据等各项功能，并且可以通过从多层次多角度入手，帮助使用者实现通过海量数据中挖掘事物发展规律以及内在的有效信息，使得供热工作真正能够得到供热计量数据的支持，从而能够达到按需供热进一步扩大供热面积并实现供热企业实现节能减排。
        结语
        通过对调控指令运行结果的分析，校正传感器获取的状态量，不断优化运行参数，使整个智慧供热系统成为闭环，信息系统及物理系统相辅相成。智慧供热技术不仅能够解放繁重的体力劳动，还将进一步解放脑力劳动，为供热行业决策者提供更多管理及创新的空间。智慧供热将提供安全、舒适、便捷的供热系统，不断满足人民日益增长的美好生活需要，推进社会进步。
参考文献
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