分布式变频控制技术原理
分布式供热与传统供热系统的对比分析
分布式供热与传统供热系统的对比分析作者：王振兴来源：《城市建设理论研究》2013年第09期摘要：介绍了分布式循环泵供热系统的基本原理,经过与传统供热比较显示出分布式变频泵供热系统在节能方面取得的良好效果。
关键词：分布式供热；传统供热；对比分析；原理中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：随着集中供热系统的不断发展，供热管网规模的逐年增加，城市规划的不断调整，供给用户或热力站的负荷也发生了变化，造成了管网的局部水力失调，局部用户或热力站的资用压头不足。
同时传统的调节方式耗电多，不能满足用户的各种运行工况，特别是在大的供热系统中，其弊端尤为突出。
而分布式变频系统可以解决管网的水力失调，降低管网的输配能耗，实现管网的变流量调节。
分布式变频系统所体现的这些优点使得其在越来越多的工程中得以应用。
1.分布式变频泵系统的原理在传统的供热枝状管网系统中，一般是在热源处或换热站内设有一组循环泵，根据管网系统的流量和最不利环路的阻力选择循环泵的流量、扬程及台数；管网系统各用户末端设手动调节阀或自力式流量控制阀等调节设备，以消耗掉该用户的剩余压头，达到系统内各用户之间的水力平衡；个别既有热网由于用户热负荷的变化，资用压头不够，增装了供水或回水加压泵，但由于不易调节，往往对上游或下游用户产生不利的影响。
随着新型调节设备和控制手段的出现，使得对水泵的数字控制成为可能，这样理论上可以取消管网中的调节设备，代之以可调速的水泵，在管网的适当节点设置，以满足其后的水力工况要求。
如果控制管网中适当节点的压差，该点称之为压差控制点，对于主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到压差控制点的阻力即可，这样可大大降低循环泵的扬程，使得主循环泵电机功率下降许多；经济控制点之后的每个用户设置相应分布变频泵，成为分布式变频泵系统，使得原来阀门节流的能量不再白白地损失，由于水泵可用变频器调速，主循环泵可大大降低电能消耗，理论上可省去调节设备，同时供热系统可工作在较低的压力水平，系统更加安全。
分布式控制系统DCS考核试卷
D. 电源冗余
7. 以下哪些技术可以用于提高DCS系统的安全性？（ ）
A. 防火墙
B. 加密通信
C. 访问控制
D. 安全协议
8. 在DCS中，以下哪些设备可能受到网络攻击？（ ）
A. 控制器
B. 传感器
C. 执行器
D. 人机界面
9. 以下哪些指标可以用来评估DCS系统的性能？（ ）
A. 响应时间
4. PID控制算法中的P代表________。
5. DCS系统的________是指系统在出现故障时，能够自动切换到备用设备，保证系统连续运行的能力。
6. 传感器在DCS中的作用是________。
7. 执行器的作用是将________转换为机械动作。
8. 在DCS系统中，________是评价控制系统性能好坏的重要指标。
2. 在DCS中，所有的控制逻辑都可以在控制器上实现，无需外部设备。（ ）
3. DCS系统的设备层主要负责数据的采集和处理。（ ）
4. 通信延迟对DCS系统的控制效果没有影响。（ ）
5. 在DCS系统中，人机界面仅用于显示系统状态，不参与控制逻辑的实现。（ ）
6. DCS系统的冗余设计是为了提高系统的可靠性和稳定性。（ √）
11. 在DCS中，以下哪个设备负责实现控制算法？（ ）
A. PLC
B. DCS控制器
C. 工控机
D. 传感器
12. 以下哪个概念与DCS系统的实时性无关？（ ）
A. 采样周期
B. 执行周期
C. 通信延迟
D. 控制策略
13. 在DCS系统中，以下哪个环节可能导致系统稳定性问题？（ ）
A. 控制器参数设置不当
标准答案
分布式变频供热系统
分布式变频供热系统分布式变频供热系统是由热源泵和分布在各热力站的一次泵和二次循环水泵组成。
热源泵负责锅炉房内部的水循环；热源处设有均压管，通过气候补偿器，自动以调节一次泵转速，从而调节一次网流量实现二次网供水温度的调节。
降低了水泵配置，与传统供热系统相比循环水泵的装机电容量可节约1/3---2/3。
热力平衡调控系统存在的问题：集中供热系统，要实现稳定运行和均衡供热的基本条件是保证管网的水力工况平衡。
目前一些采暖系统中存在着工作压力、流量分配不能满足正常需要，热力站不能获得需要的压差，或者有些管路流量过大而有些管路流量过小，末端压差不足流量低于设计值因而造成近端用户过热，远端用户不热。
供热单位为提高末端用户室温，只能加大流量（供热量），不仅大幅增加水泵电耗，而且降低锅炉燃烧效率，增加供热能耗。
同时由于调控不力，无法根据用户需求改变流量（供热量），再次增加了能源的浪费。
目前，我国大多数住宅小区供热系统锅炉运行参数低，水力热力运行工况严重失调，缺乏量化管理，供热质量差、能耗高，急需进行系统诊断和节能改造。
解决方案：公司提供的以平衡阀及其专用智能仪表为核心的管网供热技术，有效解决水力失调，实现准确可靠的流量输配，使供热系统达到最优化的节能运行。
l 在锅炉直供系统和换热站二次管网系统中，将自力式流量控制阀或自力式压差控制阀安装在各个建筑的热力入口或出口以保证各个建筑得到合理的流量。
消除水力失调后，首先得到的节能效益就是减小了水平方向的用户室温差，减少了过热用户多余的能耗，使系统总供热量趋于合理。
同时解决了末端用户室温过低的问题，得到很好的社会效益。
在此基础上，及时调整循环水泵的流量和扬程，降低循环泵电机的功率，以最小的循环动力和最小的循环水量保证良好的供热效果，最大限度的降低循环泵的电耗，以达到更好的节能效益。
l 在实现供热计量的变流量民用建筑中，由于用户可以主动调节自家的供热量，为保证系统正常运行，须在建筑热力入口或入口安装自力式多功能压差控制阀。
变频器应用技术培训课件
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变频器的节能功能
在负载变化时，通过调速实现能源的 合理利用，达到节能效果。
变频器的保护功能
具有过载、过压、欠压、缺相、短路 等保护功能，保证电动机和变频器的 安全运行。
变频器的通信功能
可以通过通信接口实现与上位机的数 据交换，实现远程控制和监控。
02
变频器应用技术
变频器在电机控制中的应用
01
02
选择通风良好、温度适宜、湿 度适中的环境安装变频器。
维护周期
定期对变频器进行检查和维护，确 保其正常运行。
维护项目
包括清扫灰尘、检查接线端子、更 换冷却风道等。
04
变频器常见故障及排除
变频器过载故障及排除
总结词
过载是变频器常见故障之一，通常由于负载过大或电机故障引起。
详细描述
过载故障会导致变频器跳闸或损坏，排除此故障需要检查电机和负载是否正常， 以及变频器的设置是否合理。
01
工业自动化
在工业自动化系统中，变频器被广泛应用于各种机械和设备中，如输送
带、电梯、泵和风机等。通过与PLC或DCS系统配合使用，可以实现更
加智能和高效的自动化控制。
02
楼宇自动化
在楼宇自动化系统中，变频器被广泛应用于空调系统、供暖系统、照明
系统等。通过与智能传感器和控制系统的配合，可以实现更加节能和舒
考虑高效率、高功率因数
根据负载的转矩特性、加速特性、启动特 性等，选择适合的变频器型号和容量。
选择具有高效率、高功率因数的变频器， 以降低能耗和提高电网质量。
集中供热分布式变频控制方案
集中供热分布式变频控制方案方案目录目录1、概述： ....................................................................................................................................... - 3 -1.1传统热网的设计方法特点：............................................................................................ - 3 -1.2分布式变频泵的设计方法特点：.................................................................................... - 4 -2、分布式变频系统设计方案：.................................................................................................... - 6 -2.1根据系统背压和压差控制点选取方案：........................................................................ - 7 -2.1.1压差控制点：....................................................................................................... - 7 -2.1.2系统背压：........................................................................................................... - 9 -2.2根据二级泵位置数量选取方案：.................................................................................. - 12 -2.3均压管的设计：.............................................................................................................. - 13 -3、分布式变频控制方式：.......................................................................................................... - 15 -3.1热源主循环泵控制方式：.............................................................................................. - 15 -3.1.1变零压差点调节：............................................................................................... - 16 -3.1.2定零压差点调节：............................................................................................... - 17 -3.2一次网加压泵控制方式：.............................................................................................. - 18 -3.3二次网循环泵控制方式：.............................................................................................. - 18 -3.4补水泵控制方式：.......................................................................................................... - 19 -4、分布式变频设计应该注意的地方：...................................................................................... - 19 -分布式变频控制方案1、概述：分布式变频系统是一种新型的供热系统形式，其实质是在各换热站用变频泵替代调节阀。
《分布式变频供热系统节能特性研究》
《分布式变频供热系统节能特性研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和城市化进程的加速，供热系统的能耗问题日益突出。
为了应对能源消耗和环境保护的双重挑战，分布式变频供热系统作为一种新型的供热技术，因其高效、节能的特性而备受关注。
本文旨在深入研究分布式变频供热系统的节能特性，分析其工作原理及在实际应用中的节能效果，为供热系统的优化与升级提供理论支持。
二、分布式变频供热系统概述分布式变频供热系统是一种基于变频技术的供热系统，通过变频器控制供热设备的运行，实现能源的合理利用和高效供应。
该系统由多个分布式供热单元组成，每个单元均配备有变频器、水泵、换热器等设备，可以根据实际需求进行独立调节，达到节能的目的。
三、分布式变频供热系统的工作原理及节能机制1. 工作原理：分布式变频供热系统通过变频器控制水泵的运行速度，根据供暖需求自动调节水流量。
同时，通过换热器等设备实现热能的转换和传递，将热能输送到各个供暖区域。
2. 节能机制：分布式变频供热系统通过实时监测供暖需求，自动调节设备运行状态，避免能源的浪费。
此外，该系统还可以根据室外温度、用户需求等因素进行智能调节，实现能源的最优利用。
四、分布式变频供热系统的节能特性分析1. 精确控制：分布式变频供热系统可以根据实际需求进行精确控制，实现按需供热，避免了传统供热系统中能源的浪费。
2. 高效运行：该系统通过变频技术控制设备的运行速度，实现高效的水流控制和热量传递。
3. 智能调节：系统具备智能调节功能，可以根据室外温度、用户需求等因素自动调节设备运行状态，实现能源的最优利用。
4. 降低峰值负荷：通过分布式供热单元的独立调节，可以降低供热系统的峰值负荷，减少能源的浪费。
5. 延长设备寿命：由于系统可以实时监测设备运行状态并进行智能调节，可以降低设备负荷，延长设备的使用寿命。
6. 环保效益：分布式变频供热系统可以减少能源消耗和排放，对环境保护具有积极意义。
五、实际应用中的节能效果经过实际运行数据的分析，分布式变频供热系统在节能方面取得了显著的效果。
变频控制器
变频控制器变频控制器是一种能够根据需要进行调节的电气设备，主要用于控制电机的转速和功率输出。
它在工业生产和家居应用中广泛使用，能够提高能源利用率、降低电能消耗和减少设备损耗。
本文将从变频控制器的原理、应用领域以及发展趋势等方面进行详细介绍。
变频控制器的原理是利用电子技术的发展，通过改变电源频率来改变电动机的转速。
它能够实现电机频率调节的功能，同时也能根据不同负载情况进行实时调节，从而达到最佳工作效果。
变频控制器具有突出的优点，例如运行稳定、节能环保、使用寿命长等。
随着工业自动化水平的提高，变频控制器在工业领域的应用越来越广泛。
它可以应用于各种类型的电动机，如交流电动机、直流电动机和步进电机等。
在生产制造领域，变频控制器可以用来控制机床、风机、泵等设备的运行，实现精准的动力控制，提高生产效率。
在家居领域，变频控制器可以应用于空调、洗衣机、冰箱等家电产品，可以根据实际需求进行智能调节，提供更加舒适和节能的使用体验。
随着科技的进步，变频控制器也在不断发展壮大。
传统的变频控制器主要采用硬件实现，运行稳定，但功能相对单一。
而现代的变频控制器则更加智能化，采用了先进的电子技术和通信技术，能够进行远程监控和故障诊断，提高了设备的可靠性和安全性。
同时，随着物联网技术的兴起，变频控制器也可以和其他设备进行联网，实现设备的智能互联，提高整体生产效率。
在未来，随着工业4.0的发展，变频控制器将会得到更加广泛的应用。
工业领域将进一步推动变频控制器的智能化，提高设备的运行效率和可靠性。
同时，随着家庭智能化的普及，变频控制器也将会在家居领域得到更广泛的应用，提供更加舒适、便捷和节能的生活方式。
总之，变频控制器作为一种重要的电气设备，具有广泛的应用前景。
它通过改变电动机的频率，实现对电机转速和功率输出的精确控制，适用于各种工业生产和家居应用。
随着技术的不断进步，变频控制器将会变得更加智能化和高效化，为人们的生活和生产带来更多便利和效益。
供热系统中分布式变频控制技术的应用分析
供热系统中分布式变频控制技术的应用分析摘要：供热系统的建设是当前城市建设的重要组成部分，它与人们的日常生活息息相关。
良好的供热系统能够给人们的生活带来舒适和安全，也能从整体上节约能源。
分布式变频控制技术是当前较为推广的供热技术，它具有节约能源、实时控制甚至可以实现无人值班的优势。
本文分析了供热系统中分布式变频控制技术的应用。
关键词：供热系统；分布式变频控制技术；优势供热系统是我国现代化城市建设的重要部分，也是城市发展水平和衡量人们生活质量的重要标志。
我国幅员辽阔，很多城市都需要供热系统。
城市的工人体现了一座城市生活的舒适度、便利性和安全可靠性。
供热过程中产生的能源消耗和环境污染，对城市居民的居住也有着重要的影响。
采用成本合适的、节约能源的供热系统，对城市的发展有着重要的意义。
分布式变频技术在近几年的城市建设中广受追捧，它通过将一次热网的热水循环泵分别在换热站和热源前安装和设计好，将传统的集中型动力方式进行改变，成为一种分散型的动力方式。
热源内部的循环动力只有热源泵来承担，原来传统的调节阀则改变为分布在换热站前用户端的循环泵，在原有的调节阀上耗费的资用压头，则转变为由分布式变频泵在必要时提供资用压头。
本文探讨供热系统中分布式变频控制技术的应用。
一、供热系统中分布式变频控制技术及其优势分布式变频技术中的控制是使用特定的被控参数，使用户回水变频加压泵和变频热源循环泵的变速运行得以实现，通过综合调节热源循环泵和用户回水加压泵，确保各个用户的热能需求能够得到满足，同时使系统能够实现节能目标。
类似于其他建筑能源的利用系统，气候等因素同样可以引起分布式变频供热系统的负荷变化，要对其进行系统的调节才能达到建筑供热的目标和节约资源的目标。
传统的供热系统采用集中调节的方式，主要在锅炉房或其他热源所在的地，由于气候和所预测的负荷发生变化，对其进行集中的负荷调节。
调节的方式主要包括质调节、量调节和质量并调等三种方式。
对于使用的用户来说，他们很少能够主动参与到调节当中来，也缺乏相应的调节设备。
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分布式变频控制技术原理
对于面积分布较广的供热区域，一个区域内可能有十几座甚至数十座换热站，在换热站的一次侧，采用集中泵房的循环方式很难满足流量和压力的要求，即使满足要求，其电机功耗也是相当大，作为民用供热来说，较为不现实。
分布式变频控制技术解决了这个难题，即在一次网的靠近热源端采用热源一级泵承担热源循环的动力，其扬程仅仅能够克服热源阻力以及外网干线的循环阻力即可，在换热站的一次侧安装一次变频循环泵，由原来在调节阀上消耗的资用压头改为分布式变频泵提供必要流量的资用压头，各个分站的变频水泵扬程要根据整个一级管网的水力计算选取，其流量则按照该换热站的设计热负荷选取。
二级循环泵的扬程流量选择与传统系统无差别，计算依据为用户端的阻力和热负荷大小。
分布式变频控制技术原理图见图1.。
图1. 分布式变频器控制技术原理图
传统的供热系统中，一次侧循环泵除了满足最不利循环回路的压头外，其他回路的剩余压头全部被安装在站内的调节阀门或减压装置节流消除掉，造成了极大的浪费。
见图2.。
图2. 传统供热系统输配图
采用分布式变频控制技术后大大减小了一次循环泵的扬程，减少了很大一部分电能，同时也降低了锅炉所需承受的压力，增大了系统运营的安全系数。
见图3.。
图3. 分布式变频系统输配图
采用分布式变频控制技术后，可以根据用户在不同天气情况下的需热多少来调节一次变频泵的循环频率，做到按需供热，减少热浪费，同时也减少整个系统的电消耗。
节能率计算：热能节能率与气候补偿控制大体相当；电能节能率与供热区域的地理分布有很大关系，海拔落差大的地方节能率很可观，地势平坦的地区节能率一般。