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美德康智慧供热节能方案:有哪些底层设备产品

时间:2021-6-28 11:22:25   作者:metcon   来源:注册   评论:0
内容摘要:1热源集中监控系统热源集中监控系统的应用主要是对热源和热网进行相应的控制管理,通过对热源及热网数据实现实时、动态的监测,以相关数据为基础对热源实现统一调度和集中化管理,提升了供热系统工作目标的准确性,系统运行效率更高,实现整个供热系统的最优化。热源集中监测系统主要是由管理层、网络...
1 热源集中监控系统

热源集中监控系统的应用主要是对热源和热网进行相应的控制管理,通过对热源及热网数据实现实时、动态的监测,以相关数据为基础对热源实现统一调度和集中化管理,提升了供热系统工作目标的准确性,系统运行效率更高,实现整个供热系统的最优化。

热源集中监测系统主要是由管理层、网络传输层和现场层三个部分组合而成。是以供热企业调度为主要内容,将热源厂中的各个数据参数进行实时监测,使供热系统“长了眼睛”。从而对整个供热企业和热源厂之间的热源系统集中管理、统一调度。具有高可用、高并发、灵活扩展等特性,可降低工作强度,提升自动化水平。方便快捷的分析查询功能,对热源运行情况分析提供了准确数据。


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2 多能互补调控系统

多能互补调控系统,是能源在利用过程中,借助多种能源的转换实现高效利用。在能源系统(源—网—荷—储)纵向优化的基础上,通过能源耦合关系对多种供能系统进行横向上的协调优化,实现能源的梯级利用和协同调度。

能源是社会和经济发展的动力和基础。由于传统化石能源日益枯竭,提高能源利用效率、开发新能源、加强可再生能源的综合利用成为解决社会经济发展过程中的能源需求增长与能源紧缺之间矛盾的必然选择。

传统的城市集中热力网供暖、分户供暖等供暖方式,不仅能源消耗大,而且带来了严重的污染问题。目前,节能问题和环保问题,是国民经济健康、和谐和可持续发展需要亟待解决的问题。多能互补供暖系统可以减少对常规能源的需求,可再生能源的利用使得烟尘等排放也相应地减少,实现了绿色环保要求。

所谓的多能就是多种能源,在该系统中可以选择不同的运行模式,各能源设备都能独立供暖,若是系统的能量不足又可以进行辅助供暖。多能互补供暖系统组成有供热单元、蓄热单元、用热单元、控制单元和传热单元。供热单元即热源及辅助热源等,蓄热单元即储热和蓄热装置,用热单元即供暖末端系统,控制单元即热量(温度)及时间控制系统等,传热单元即管道及附属系统。多能互补供暖系统的控制单元,对于室温的调节比较方便,室温是稳定可靠的。可以采用各类能源作为辅助热源,不同的能源进行互补,可以最大限度地发挥自身的优势,而且可以减少能源的消耗量。利用了可再生能源,大幅度地减少了污染物的排放,有清洁的优点,系统中会有能量的流动转移,能源是系统的输入能量,用户的耗能供暖是系统的输出能量,系统的输入和输出能量达到一个动态平衡,保证该供暖系统的稳定性。

3 一网平衡管理系统

一网平衡管理系统旨在实现智能化控制管理,用物理学中的理论来解释其主要目的就是在循环过程中保持热量的收支平衡。即各换热站和各个热源提供的热量在1个周期内保持总体平衡。或采用无人值守模式,即换热站和热源之间的热量在无人操作的情况下尽可能地保持相对平衡,从而使供热系统保持正常运行。供热信息网了解到分布式输配,通过热媒在一次网中推至换热站,改为换热站在一次热网中抽热媒;

一网平衡管理系统的控制网络主要包括通讯网和调度中心,将相关信息通过以太网提供给用户,用来管理资源、显示数据及发布内容等。而通讯网的主要任务是负责传输数据。在城市供热过程中,将电厂、换热站及锅炉房等热源的有关资料通过通讯网传输到调度中心,在调度中心对数据进行分析,最后将数据信息等资料发布给用户。

4 无人值守换热站

4.1 系统介绍

无人值守换热站在智慧供热系统中主要体现了对换热站的节能控制,可通过本地手动、现场自动、远程自动三种方式实现控制目标系统。

1) 本地手动控制

通过现场控制柜手动控制二次网循环泵的运行频率和补水泵的启动、停止,现场手动控制一次网电动调节阀的开度,人工调节适应末端用户用热需求。

2) 现场自动控制

利用PID算法,通过一次网电动调节阀控制二次网供水温度;根据二次网最不利点供回水压差作为反馈信号,循环泵采用变频控制,实现二次网的变流量自动控制

3) 远程自动控制

l 质量联调:通过室外温度变化等相关因素设定的负荷预测曲线,对系统进行气候补偿调节,满足热负荷变化需求,实现节能舒适运行。将一次侧管网供水压力、温度,与室外环境温度、一次侧供回水目标温度、压力及末端用户温度建立数学模型,通过恒温模型、动态温度模型等,自动控制一次侧电动调节阀开度,从而控制一次网流量以调节二次侧供水温度。

l 变频调节:将二次侧管网供回水压力、温度,与室外环境温度、一次侧供回水目标温度、压力建立数学模型,通过定压模型、压差模型等,自动控制二次侧循环泵频率和工变频切换,调节二次侧供水压力或供回水压差。

1.4.2 模块组成

气候补偿器系统模块、循环泵变频控制系统模块、自动定压补水系统模块、水箱液位检测控制系统模块、排水沟水位检测控制系统模块、联锁功能系统模块、计量检测系统模块、视频监控系统模块、远程管理模块、其他扩展模块。

5 分布式循环系统

传统的供热系统循环设计方法是在热源处设计单泵或多泵并联运行系统,用于克服热源、热网和热用户系统阻力而提供输送热媒所需要的动力。但在供热系统的近端(靠近热源处)热用户,形成了过多的资用压头,极易形成冷热不均现象。

分布式循环系统一大技术特点就是“以泵代阀”调节流量。减少了热媒输送过程中的无效电耗,热源循环泵只需要承担热源内部的水循环,热用户侧分布式设置循环泵既承担热网循环泵的热媒输送功能,又承担在热用户建立必要的资用压头的功能。热媒在管道中“推着走”的方式,水量、热量是由热源推向供热系统末端,必然造成近端循环流量过大、热量过多的问题。分布式循环系统将其转变为“抽着走”, 将热源的水量、热量抽取过来。这种抽取是在水泵自动调速的过程中采用“自助餐”式的调节方法进行,因此,水力失调、冷热不均的问题将迎刃而解。实现零节流、零过流量、零过热量的“三零目标”,是提高供热系统能效的根本所在。

6 工艺及控制系统优化

智慧供热的目标是智能供热+工艺革新。所谓智能供热,就是利用机器代替人进行智能行为供热,即利用计算机、信息技术,将采集的信息进行归纳、分析、推理,而自动完成供热的有关决策。云计算、大数据技术的广泛应用,正在带动各种管理信息系统向智能信息系统发展。智慧供热的发展,促进了供热工艺的变革。反过来,供热工艺的革新,也必将大大推动智能供热的深化。供热工艺是“锦”,智慧供热是“花”,只有供热工艺和智慧供热的同步发展。才能“锦上添花”。


智慧供热节能方案-智慧供热解决方案


7 公建楼栋控制系统

公共建筑因其特有的用热规律采用分时分温供热间歇供暖调节方案,使公共建筑系统具备自主调控能力,实现用热与供热的协调。根据热用户的用热情况,动态调整流量分配,以阀门开度作为输出,以室内温度作为控制目标,以目标温度与室内温度差值作为反馈。只给公共建筑(如办公楼)中当时需要采暖时间供暖,其他时间暂时降低供暖参数。在节约热量的同时,可进一步满足热用户对热舒适性的要求。

公建楼栋控制系统分为两个部分:数据采集部分是在供、回水管线上安装PT100热电阻温度变送器采集供、回水温度,在公共建筑内安装室内温度采集器,同时将供、回水温度信号、电动阀开度信号及室内温度信号接入现场控制器。自动控制部分是在公共建筑内安装分时分温现场控制器,将采集来的模拟量信号转变成数字量信号,内设的嵌入式软件将采集来的数据与设定值对比分析,输出 4~20 mA 电流信号控制电动阀开度,执行控制策略,控制室内温度。

采用多点室温采集技术,在每栋公共建筑内安装多个室温远传采集器,分别测量不同位置的温度值,将温度数据传送分时分温控制器。并建立自学习数据库,数据库包含室外温度、室内温度、阀门开度、供水温度等实时数据。供热信息网了解到为分析建筑围护结构的热惰性提供数据支持,分析该建筑温度变化数据,拟合出随时间变化的室温变化曲线,将温度信号做有效的平均计算,计算结果作为控制器调控依据,控制阀门开度,进而调控室内温度。且可根据供热负荷的变化实时调节热源、热力站热量输出。在保证供暖质量的前提下,实现了整个供暖系统的整体优化节能。

8 混水节能控制系统

在供暖系统中,按热源与热用户的连接方式可以分为:直接连接的供暖系统(直连供暖系统),间接连接的供暖系统(间接供暖系统),直接连接的混水供暖系统(混水供暖系统)。直连供暖系统优点是投资小、运行简单;缺点是供回水温差小流量大、热损失大、供暖面积不宜过大。间接供暖系统优点是系统稳定、易于水力平衡调节、一次网投资小等。缺点是换热站投资大、热损失大、维修成本高。混水供暖系统在实际供暖中不断得到应用,优点表现在投资小、易于水力平衡调节、运行简单,而且供暖更灵活,更能适应于供暖面积的变化。

混水节能系统的一次网回水与二次网回水连接在一起,采用混水系统时需调节连接管线上的阀门使二次网回水压力与一次网回水压力相等,使二次网部分回水返回到一次网中。利用一次网回水给二次网定压补水,即利用一次网较高压力的回水向二次网补水,达到给二次网系统定压的目的。

混水供暖系统使用的一次网流量少,可减少一次网的电耗和管网散热损失。一次网回水温度越高,改造成混水供暖系统后,可节约的一次网流量越多。间接供暖系统改造成混水供暖系统后,减少了原二次网中换热器的阻力损失,从而减少了循环泵运行的电耗,可节省大量运行费用。

9 二网平衡管理系统

二网平衡管理系统利用物联网、云服务、大数据等先进技术,改变供给侧节能的思路,从末端控制着手,根据每栋建筑的建筑年代、建筑特性、节能保温效率、每户家庭的面积、朝向、用热习惯的不同,对每户家庭热供给进行调节控制,实现按需供热,不浪费每一份热。

系统一个智慧平衡阀(V形调节阀+电动执行器)、无线室温采集器、数据采集器、采集集中器组成。在每一户家庭的入户管道上加装基于LORA或NB-I0T的智慧平衡阀,每个智慧平衡阀都通过运营商网络或局域网连接云端,向云端调度控制服务上传数据,并响应指令,进行用热调节。有效实现根据该家庭的面积、朝向、天气影响、甚至用户行为习惯等参数,根据用户实际用热需求实时调节家庭用户的热供给,让用户在满足室内舒适恒温的基础上充分节能。

智慧平衡阀具备调节流量亦平衡温度的功能,根据采集热用户的进、回水温度、温差、阀门开度比例等参数,结合热用户所在换热站的运行数据,例如二次网供温、循环泵运行频率,二次网供压等数据,在云端进行运算,了解热用户的实时用热情况,远程调节阀门的开度,使不同楼层的用户采暖室温得以平衡,从而达到均衡采暖,提升热用户的体验和感受,减少能耗的目的。并且相当程度上提升供热公司针对热用户的服务功能,在实现更精细的用户管理基础上,大限度地减少人力成本。
二网平衡管理的系统应用对于提高采暖用户的舒适度、节能减排、 提高供暖单位的经济及社会效益具有重大意义。


10 供热计量收费系统

供热系统按户计量是供热发展的最终方向,是解决供热收费困难和实现建筑节能的唯一出路。因为按照分户计量收费体制于人们的个体利益紧密相关,而利益是驱动人们行为的原动力。室内按热用量收费后,“热”成为市场经济中的一种普通商品。

温度面积法热计量收费系统依据行业标准《温度法热计量分摊装置》JG/T362-2012进行设计,根据每户的室内温度和建筑面积,分摊建筑的总供热量。在每户主要房间相对统一位置的内墙上安装2至3个室内无线温度采集器,测量室内温度并将温度传输给热分配器,热分配器按照各户的室内温度结合供暖面积分摊整栋建筑的热量。即“等面积、等热量、等费用”原则,会调动热用户节能积极性,使热用户根据自己的需求来关闭、开启、调节分户供热调节阀,来满足热用户对室温的需求,这将有利于减少无用热量的消耗,同时,供热企业也相应地根据用户对用热变化情况对供热系统的供热量进行调节,使用热供应量与用户用热的需求相一致的状态,已达到节能环保的目的。
温度面积法热计量系统分为不控阀系统、控阀系统、全无线系统,可根据不同客户的需求进行定制设计。


11 分户计量集控系统

分户计量集控系统旨在分户计量与总量集控协调运行,对每户用热量进行计量或分摊计量,分户计量是为了实现热量的商品化,鼓励用户的自主调节和行为节能,而用户调节必然导致系统工况发生变化,这就要求系统做出反应。热源的总量集中控制包括两部分,一是根据室外温度调节热源的供水温度,二是根据末端的用户调节控制系统的运行,通过对其供热量进行集中控制,实现热用户“按需取热”,热源“按需供热”。

集控中心将每个热用户的信息进行可视化的收集分析,根据这些数据提供的分析结果,将必要的调控指令传送至换热站,或上送至热源处。预先进行热媒质调节或者量调节,以保证热源或换热站出力可满足热用户侧需求。理论上,当用户流量调节适中,得热量等于需热量,此时,系统的总供热量即所有用户得热量之和,供需达到平衡。二者协调运行,提高供热质量和效果,节约能源。

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该文章所属专题:智慧供热

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