供暖系统的自动化节能控制

摘 要 随着经济的发展和社会的进步，人们要求冬季要有供暖系统为人们提供暖气满足人们过冬的需要。我国城市供暖系统主要使用供暖系统循环泵的自控方式，怎样用节能的方式使用该种系统是需要研究的课题，通过合理的节能调计、使用先进的节能技术，能达到供暖系统节能运行的目的，它也是优化供暖系统性能极重要一个关键。

关键词 供暖系统；自动化；节能控制

中图分类号TK1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）105-0069-02

1 供暖系统循环泵的自控

供暖系统中，循环泵是保证热水流动传递热量的设备。目前锅炉供暖有两种方式，一种是锅炉的热水直接循环到用户，另一种方式是锅炉一次热水和用户的二次水通过换热器热交换。第一种方式只用一种循环泵完成锅炉和用户的热交换，第二种方式用两种循环泵（有的锅炉不需要一次循环泵），一次循环泵完成锅炉与换热器的热交换，二次循环泵完成换热器与用户的热交换。

为节能减耗，根据室外温度的变化自动调整供暖量，既保证用户的恒定温度又减少热能流失。在第一种供暖方式中，在保证系统必须的循环量的前提下，根据室外温度的变化自动调整循环泵的频率，从而改变供暖量，反馈调整锅炉的启停，调整输出的热功；在第二种供暖方式中，根据室外温度的变化自动调整一次侧的电动三通阀的开度，调整二次的供暖温度、反馈调整锅炉的启停，一次循环泵和二次循环泵只设定一个必须的最小频率提供必须的循环量，这样既减少锅炉的热功损耗又减少循环泵的电功损耗。

锅炉供暖的自控图纸设计大多只是一个自控流程，由自控产品的生产厂家深化设计，图纸设计的指导思想大多是以压差控制循环泵的频率，其实这是一个误区，因为现在循环泵流量都设计的大，循环泵的频率变化导致压差的变化非常快，这就造成循环水的波动，对循环设备、供暖设备、管道等都造成危害。用室外温度信号直接控制循环泵（或电动三通阀）既保正循环水的平稳，保护设备，又能达到节能的目的。

利用上位机实现供暖系统的远程管理（或无人值守），提高管理职能，监控运行数据，及时分析运行状态，杜绝事故的发生。

2 供热系统消耗能量的环节

所谓的供热系统，就是通过某种设备将能源转化为热能、将热能通过某种渠道输送给需要的用户、用户通过特殊的设备接受传送的热能这几个关键过程。

从该过程可以看到，这三个环节中，每一个环节都存在能量消耗的问题。如果不能做好能源控制的消耗那么供热系统运营的成本将会加大，从而不能满足人们的实际需求。要让供热系统设计合理，重点就是要在供热系统设计时，要加大能源的利用率，让供热系统用最低的能源消耗提供最大的供热结果。

2.1能源转换环节的节能设计

供热系统中，能转化为热能的能源有很多。它包括煤气、天然气、石油等。它通过能源的燃烧把能源转换为热能。那么在热能转化中，就需要对设备进行慎重选择。它要求建立一套直观的能源消耗评估指数，要求计算出不同设备消耗一个单元的能量创造出的实际热能来对设备多方面的评估，通过合理评估就能对设备做合理选择。如果供热系统在能源转换中合理选择设备，就能在能源转换的环节减少能源的无意义消耗，从而在该环节达到节能的效果。比如在能源转换环节中，输配水泵要使用耗能值最低的设备进行能源转换；供热机排组可以使用抽凝式或背压式的设备降低能耗；热网系统要加大能源的吸收等。

2.2能源传输环节的节能设计

要控制能源传输环节的能源消耗，要从三个方面进行控制。首先是能源传输材质的选择，如果能选择减少热能损耗的材质对热能进行传输就会减少热能的损耗，目前我国使用传热的钢管通常已经对保温效果进行特殊处理，通过特殊处理的钢管能达到热能传送时的保温效果；其次是要对传输管道进行合理设计，如果传输管道设计合理，它能用最短、最快的速度把热能传送给用户。减少中途的能源损耗；最后通过优化热网结构的方式能让能源进一步降低损耗，比如如果能提高热网补水率就能减少热能的消耗、在热网管线上如果使用加压泵，将系统水力系统进一步优化，也能使热能的传统更有效果。

2.3用户接收环节的能源设计

用户接通常使用采暖散热器接收热能。彩暖散热器接受供暖系统提供的热能，并将热能散布到用户使用的空间，通过散布热能的方式给用户供暖。此时采暖散热器的安装与设置成为减少能源消耗的关键。如果能根据用户的实际情况将采暖散热器安置在最合适的位置，那么它能将接收的热能合理分配，从而降低能源的消耗。

3供热系统节能技术措施

1） 安装热工仪表，加装热工仪是控制能源损耗的关键，通过安装热工仪，就能从热工仪中看到整个供热系统的运行情况，并对供热系统进行控制。如果不重视安装热工仪，那么就不能对供热系统进行掌控并评估，最后会加大供热系统运营的成本；

2）加强锅炉房的运行管理，是投资少、效果显著的节能措施；

3）优化燃烧的方法，可以使用分层燃烧的技术提高能源的利用率；

4）如果使用煤渣混烧的方法，那么可以加大煤能源的利用率；

5）改善锅炉系统的严密性，降低过剩空气系数；

6）保证锅炉受热面的清洁，防止锅炉结垢；

7）大、中型锅炉采用计算机控制燃烧过程，提高锅炉效率；

8） 改变大流量、小温差的运行运行方式，提高供水温度和输送效率；

9）如果在风机和水泵设备中使用调速技术，那么能更精准的控制电能的利用。

4自动化节能控制系统实行的重大意义与总结

目前我国的供热系统为了达到既能满足人们的供热需求，又能达到节省能源的效果，通常供热系统采用集中供热的方式。集中供热方式往往存在一些弊端，比如该系统会出现与供热系统较热的用户能有效率的得到热能，而远离供热系统的用户则不能有效的得到热能。目前我国已经用变频技术改善这一弊端。

在供热系统中提出自动化节能控制，是为了优化供热系统结构，它从成本上先满足人们的供热需求，使供热系统的运行更有效率，通过自动化节能控制改造，实际上它也提高整个供热系统运行的质量。

同时随着经济发展和社会的进步，人们对供热系统提出更高的要求，人们要求供暖系统的性能进一步提升。通过使用先进的设备、科学的技术、优化的设计，能够逐渐满足人们日益增长的供暖需求，而现在自动化节能控制系统的实现是实现供暖系统整体优化的关键部分。

参考文献

[1]石兆玉编著.供热系统运行调节与控制.北京：清华大学出版社，1994.

[2]涂光备，等编著.供热计量技术.北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]马志彪主编.供热系统调试与运行.北京：中国建筑工业出版社，2005.

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