换热站气候补偿节能控制系统案例
换热站自动节能控制系统
换热站自动节能控制系统换热站作为我国热供应系统中重要组成部分，直接关系到生产生活的稳定运行。
换热站主要是将一次网的80℃左右热水通过热交换器使二次网低温水水温达到6O℃左右，成为满足供暖送水温度的热水，通过二次网热水管道送到城市居民家中，流过各用户的散热器；通过循环泵的加压循环，流回换热站，进入换热站热交换器的二次回水温度有40℃左右。
一、换热站节能控制系统功能特点1.1节能控制系统的功能换热站节能控制系统具有高效节能、智能化、自动化等优点，可广泛用于：热力公司热网控制（多个换热站的集中管理和控制）或工厂、机关、住宅小区等商用建筑的供热、采暖、空调、生活用热水；各种需要换热的场所；各类换热站的新建、改建和扩建工程的配套。
1.2节能控制系统的特点换热站设计理念先进，既可节省基础建设的投资，又使安装维护简便。
实现系统的自动控制，使自动化、智能化程度提高，易于操作。
可实现无人值守、自动显示。
也可远程通信操作，并通过计算机网络进行监控，同时自动控制和人工操作可相互切换。
该智能控制装置具有自动控制、气候补偿、节能舒适等特点，是当今智能建筑采暖供热。
二、换热站节能控制存在的的问题2.1换热站根据室外温度的变化，自动控制一次网供水的流量和供热量由于目前的换热站大多缺乏先进的控制方式，虽回水温度按要求得到了保证，但远端用户的供热效果很难保证，通常是使供水温度远高与设计要求值，这种方式虽然满足了远端用户的要求，却增加了热损失及供热量，浪费了能源。
2.2换热站运行管理人员的素质的提高在换热站的设计和建造过程中，要充分考虑到换热站额调控。
虽然现在很多换热站都有了先进的设备，但大量闲置，究其原因是换热站的管理人员不会或不愿使用。
所以，要提高换热站运行管理人员的素质。
三、换热站节能控制系统设计为了保证换热站的安全、经济运行，必须保证换热站控制系统设计对现有规模的供热用户有合理的技术方案。
下面我们以某小区1000户住宅，建筑面积12万平方米的所建的换热站为例，介绍一下换热站控制系统节能设计和应用。
既有居住建筑智慧供热系统节能改造案例
通 过 复 核 该 区 建 筑 的 设 计 资 料、 核查现场施工设备及运营参数记录等 发现，各供热系统存在的主要问题有 ：
1. 一次网和二次网均存在严重的 水力失调度，“近端热远端冷”现象十 分显著。供热系统水力平衡决定着整 个系统运行效果，也是节能运行的前 提条件。
系统节能改造势在必行。
验做简单的介绍和总结，以期对类似供
在以往的集中供热系统中，往往 热系统改造工程提供借鉴与参考。
由于换热站供热设施陈旧，能源浪费
严 重。 大 部 分 设 备 年 久 失 修、 设 备 老 化导致安全保障能力下降，设备选型 设计与实际运行不匹配，供热系统整
二、供热系统节能概况与诊断 （一）项目概况
区同样也存在以上问题，该区集中供 热面积为 1571 万 m2，以小而分散的民
锅炉，两个供热站的热源为燃气锅炉。 供热系统一次网的设计供回水温度为
营供热企业为主，运行管理水平较低 ； 110℃ /70℃，二次网的设计供回水温
绝大多数供热系统采用的是人工操作， 度为 55℃ /45℃，系统末端形式有地板
水力失调的根本原因是管网阻力 不平衡，产生该现象的客观原因主要 为：
循环水泵选择不当，流量或扬程 选择过大、过小都会使水泵工作点偏 离设计工况点 ；
供热管网的用户增加或停运部分 热用户，要求系统中的流量重新分配 导致全网阻力特性改变 ；
系统中用户的用热量增加或减少，
Urban Managerial Technology 城市管理技术
城市管理技术 Urban Managerial Technology
既有居住建筑智慧供热系统节能改造案例 ※
□ 中国建筑科学研究院天津分院 时盼盼 吴春玲 付强
换热站一体化节能改造方案及实例分析
依靠 运 ，彳值 人员经 验 进 行 债荷 阔节，易造 成 供热 流 量不平 衡和趟 标供热 等问 题。人工运 维 成本 居高 不 下。
泵功 率９ＯｋＷ 。生活 分系统 ，二 次 水按 １６℃温 差计算 ，选 刑３台 ７２０ｍ ／ｈ、扬 程４
摘 要 ：按 照 系统 工 程 的理 念 探 讨 犊 热 站 节 能一 体 化 解 夹方 案 以实际 案例 说 明解 决 方案 的有 效性 和 合理性 ，并 评 价项 目实施 效果 。
关 键 词 ：换 热站 ；节能改 造
按 照 中国航 天 科技 集 团有 限 公司节能 环 保 体系化 要 求 ，中国运 载 火箭技 术研 究院 （以下 简称 “一 院 ”）以 系统工 程理 论 为指导 ，注 重整 性 、关 联性 和 拓展 性 ， 深 人研 究动 力能源 管控 的最 优化 措 施和 方 法，实施 动力站 房 节能和 信息化改 造 ，取
具 备对温 度 、压 力、流 量的实 时 采集 、分析 佃报 警功 能 ， 现 供 暖 温 吱 的 自动 阔 节、负荷 的 分时 自动 调 节 和 水 泵 远 程 控 制 。改 造 局部 热 力管道和 管沟 ，修 复室 外管 线的 外保媪 层 ，实 现 管网的 合理 布局。
通 过制 定上 述 改造 方案 ，统 筹换 热 站更 新改 造 的全 部内 容 ，可以 实现 换 热 站 的一 体 化节能 改造 升级 ，实 现换 热 站 节 能 化、自动化 乖口信 皂、化 。
根 据 新 增 用热 １氕荷 ，增 加 换 热 站 总 换 热能 力 ，采 用节 能 型 变 频 借环 水 泉、换 热 器等 没 备设 施。采 低 压 『共电系统 替 代 高 供 电，利 用成 熟 的 低 变频 技 术 对 高 电 机 进 『亍改造 、将 ＿次 水循 环泵 供电电 压由高 压 （６ｋＶ）改 造 为低 压
换热站节能变频调控系统控制方案2
换热站节能变频调控系统控制⽅案2换热站节能变频节能系统控制⽅案⼀、热交换站的⼆次供暖循环⽔概况热交换站的⼆次供暖循环⽔运⾏系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环⽔的动⼒。
通常设计⼈员在电机选型时，由于电机按⼀定模数分级，往往选择功率⽐⽔泵输⼊功率⼤的电机，功率留有⼀定余量。
我们知道热交换站内⼆次供暖系统根据流量情况可分为定流量系统和变流量系统，⽆论那种系统，电机都是直接接市电⼀直以⼯频运⾏，电机都要全速运转，⽆法随着供暖负荷的变化⽽变化，循环泵输出流量是恒定的，当根据天⽓温度或供暖负荷变化需要对循环⽔流量进⾏控制和调节时，通常的控制⼿段是开⼤阀门或关⼩阀门来⼈为调节，这样在阀门上产⽣了附加损失，使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了，浪费了⼤量能源。
⼜由于温度是个滞后参数，调节周期长，⽤阀门调节控制精度受到限制。
泵类设备多数采⽤异步电动机直接驱动的⽅式运⾏，存在启动电流⼤、机械冲击、电⽓保护特性差等缺点，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象，不但浪费能源⽽且加快了设备损耗。
循环⽔泵采⽤变频控制能较好地解决这个问题。
在满⾜供热的条件下，调节电机转速，保证⼀定的系统压差，可获得可观的节电效果。
⼆、变频调速节能原理通过流体⼒学的基本定律可知：循环泵属平⽅转矩负载，其n(转速)、Q(流量)、H(压⼒)以及P(轴功率)具有如下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正⽐，压⼒与转速的平⽅成正⽐，轴功率与转速的⽴⽅成正⽐。
可以看出改变电机转速可以调节循环泵的流量的⽅法，要⽐采⽤阀门调节更为节能经济，设备运⾏⼯况也将得到明显改善。
电机的转速与⼯作电源输⼊频率成正⽐，即：n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表⽰转速、输⼊频率、电机转差率、电机磁极对数）,由于s、p对某⼀电机是固定值，因此通过改变电动机⼯作电源频率能达到改变电机转速的⽬的。
变频器就是基于上述原理采⽤交-直-交电源变换技术，集电⼒电⼦、微电脑控制等技术于⼀⾝的综合性电⽓产品。
基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析
基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析摘要：通过对沈阳某安装自动控制系统的换热站实际历史数据的分析，说明对于散热器用户，用历史数据中的最冷时期室外温度、二次供回水温度作为设计值，通过理论公式计算得到其他室外温度下的二次供回水温度更为合理。
阐述了绘制换热站二次供回水均温与室外温度曲线的绘制方法。
关键词：换热站自动控制气候补偿二次供回水均温控制策略0 引言目前大多数城市采用集中供热方式供暖，随着自动控制系统逐步发展，集中供热系统也逐步走向自动化、智能化。
部分热力公司通过对换热站改造升级，实现了换热站无人值守、远程监控的目标，甚至实现了气候补偿功能，即换热站按照设定的程序，通过采集室外温度，自动调节二次供水温度或者二次供回水平均温度。
不同热工性能建筑、不同的供暖方式或者不同入住率等因素，都会导致二次供水温度的不同。
因此二次供水温度的设定完全依靠设计温度的折算是很难达到精细化水平的。
需要考虑各用户的实际用热习惯。
1 气候补偿方式二次供回水均温曲线模式（按照室外温度，换热站自动调节二次供回均温）理论上效果更好。
原因如下：（1）（2）其中Q0为散热器向室内的散热量，Q1为室内向室外的散热量，两者理论上相等，进而推导出：（3）上式中，t0为散热器的供回水平均温度，tn为室内温度（设为定值），tw为室外温度，为系数。
可以看出，散热器供回水平均温度与室外温度成线性（反比例）关系，因此换热站通过电动调节阀等方式对二次侧供热情况的调节性能较好。
本文案例中，气候补偿方式按照二次供回水平均温度调节。
2 二次供回均温曲线的绘制2.1 二次供回水平均温度曲线的理论依据首先，二次供温与室外温度曲线的设定不宜过陡，二次供水温度曲线与室外温度的关系可以按照理论公式[1]计算得到：（3）（4）（5）式中， ¬¬为实际供、回水温度，℃；为设计供、回水温度，℃；为设计室外温度、实际室外温度，℃；b为系数，对于散热器取0.3。
板式换热机组气候补偿控制原理
板式换热机组气候补偿控制原理板式换热机组是一种重要的换热设备，广泛应用于工业生产和能源系统中。
在不同的气候条件下，机组的工作状态会发生变化。
为了保证机组的正常运行和高效工作，需要进行气候补偿控制。
板式换热机组气候补偿控制的原理是根据环境温度和湿度的变化，调整机组的工作参数，以保证机组的换热效率和性能稳定。
换热机组的性能受到环境温度和湿度的影响较大，如果不进行补偿控制，机组的换热效果会受到较大的影响。
在换热机组的设计中，通常会考虑到不同的气候条件下的工作状态。
通过对机组的工作参数进行调整，可以使机组在不同的气候条件下达到最佳的工作状态。
在炎热的夏季，环境温度较高，需要增加机组的换热面积，以增强换热效果。
而在寒冷的冬季，环境温度较低，需要减小机组的换热面积，以提高换热效率。
为了实现气候补偿控制，通常会使用传感器来监测环境温度和湿度的变化。
这些传感器将环境温度和湿度传递给控制系统，控制系统根据这些数据来调整机组的工作参数。
根据不同的设计需求，控制系统可以通过调整进出口温度、流量和压力等参数，来实现机组的气候补偿控制。
在实际应用中，板式换热机组气候补偿控制可以提高机组的换热效率和性能稳定性。
通过根据气候条件的变化，调整机组的工作参数，可以使机组始终处于最佳的工作状态，达到更好的换热效果。
同时，气候补偿控制还可以减少机组的能耗，提高能源利用效率。
除了气候补偿控制，还可以通过其他方式来提高板式换热机组的性能。
例如，可以采用先进的换热技术，如增加换热面积、改善流体流动方式等，来提高换热效率。
此外，还可以对机组进行定期的维护和清洁，以保持机组的正常运行和性能稳定。
板式换热机组气候补偿控制是保证机组正常运行和高效工作的重要手段。
通过监测环境温度和湿度的变化，并根据这些数据来调整机组的工作参数，可以使机组始终处于最佳的工作状态，达到更好的换热效果。
同时，气候补偿控制还可以提高机组的能源利用效率，减少能耗。
因此，在设计和应用板式换热机组时，应充分考虑气候补偿控制的重要性，并合理选择和运用相应的控制策略和技术。
供热系统节能改造实例解析_邵宗义
第26卷第10期2010年10月建筑科学BUILDING SCIENCEVol.26，No.10Oct.2010［文章编号］1002-8528（2010）10-0006-04供热系统节能改造实例解析邵宗义，滕世兴，李锐，王瑞祥（北京建筑工程学院，北京100044）［摘要］本文以北京市昌平区某区域锅炉供热系统的节能改造工程为例，对采用分布式变频二级泵的供热系统进行了广泛调研，并通过统计数据对节能效果进行了解析。
所得结论为分布式变频二级泵循环系统在区域锅炉房供热模式中具有输送电耗少、锅炉运行压力低、管网水力稳定性好等诸多优点，符合国家节能减排政策的要求，是一种较为理想的供热循环方式，特别是在一定供热半径的情况下，可以取得良好的节能减排效果。
［关键词］分布式变频二级泵循环系统；供热系统；节能［中图分类号］TU832.1+1［文献标识码］A［收稿日期］2010-06-21［作者简介］邵宗义（1961-），男，大学，教授［联系方式］shaozongyi@1工程背景伴随城市建设的快速发展，供热事业也必须随之发展，但供热事业的发展所带来的能源消耗以及环境污染等问题却日趋严重。
国务院为此颁发了《关于加强节能工作的决定》和《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》，要求落实节约资源和环境保护，各地掀起了对供热系统进行节能改造的高潮。
2供热系统的节能改造对于不同地区，供热系统的改造要求不尽相同。
在拥有热电联供供热管网的地区，只需简单地将分散锅炉房改为换热站即可，无需单独考虑热源建设问题。
但在距离城市热网较远的地区，必须将大型热源建设及合理划分供热区域纳入到供热系统的改造计划之中，这在无形中增加了供热系统改造的难度。
从调研结果来看，供热系统的改造通常分为区域热源整合、热源内部改造以及外网改造整合等几个工程环节。
热源整合就是拆除区域内众多的小型锅炉房，由大、中型区域锅炉房替代，原锅炉房通常改为换热站。
减少锅炉房的数量等于减少了污染物的排放，提高单体锅炉运行效率等于节约了燃料，热源整合的综合节能减排效果显著。
浅谈气候补偿器在供暖节能中的应用
浅谈气候补偿器在供暖节能中的应用一、总论节能降耗是我国一项长远的战略方针，近年来政府对节能工作高度重视，对于物业管理企业来说，节能降耗的成绩也是企业立足于市场的一项核心竞争力，在常规的物业管理中，能源包括电、水、燃气、热源等能源，在日常运行中，供冷和供暖是能耗最大的工作，也是拥有节能空间最大的领域，如何确保客户舒适度又能降低能源消耗，是所有物业管理专业人士持续探讨的课题，也是关系到企业经济效益的重要方面。
在建筑物的多项设备设施中，往往会有多个可以进行节能优化的项目。
面对这些可以进行节能优化的项目，我们可以优先选择改造能耗大、改造周期短、施工难度小、改造后效果显著的项目予以实施，但是改造方案必须经过科学论证，确保设备设施使用安全。
对于北方的大多数写字楼来说，供暖所需能耗的费用通常要高于供冷能耗的费用很多，因为北方的冬季较为寒冷，为了做好防冻工作，冬季供暖时设备需要全天运转，能耗非常大，所以我们更需要在供暖工作上发掘节能潜力，研究供暖的节能方案。
二、供暖节能方案介绍1、物业项目及设备设施情况介绍：我们以北京某5A级写字楼为例来探讨供暖节能方案，此大厦总建筑面积6.5万平方米，地上20层，地下3层，建筑高度75米，全部为玻璃幕墙结构，3F-20F 为写字楼，1F、2F为商业，B2、B3为大厦停车场。
冬季采暖系统主要由三台采暖板换、三台采暖泵及相关管路和末端设备组成，由市政一次热水作为热源进行换热供暖；空调末端设备采用风机盘管和独立新风系统。
为提高办公区空气质量，室内设有主动式呼吸幕墙风机系统进行排风。
在空调自动化方面设有完善的楼宇自控系统，能对送入室内的新风进行温湿度的调节。
2、供暖节能方案：（1）常规供暖节能方案：大厦自2005年建成至2009年供暖采取的是比较传统的运行方案，即由运行人员根据自己的实际工作经验，结合天气变化来调整供暖温度。
主要是以大厦客户对温度舒适感“零投诉”为主的运行模式，能耗较大。
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换热站气候补偿节能控制系统案例
一、换热站基本情况
换热系统类型：汽-水换热，24小时供暖。
基本参数：一次侧蒸汽压力：0.2～0.7MPa。
二次侧供/回水温度80/60℃。
供热面积约为23000平方米，往年蒸汽量平均用量5000吨。
现按供热面积4万平方米设计，计算每个采暖季约需蒸汽8696吨。
二、改造方案
换热温控技术+气候补偿及分时段控制技术
1. 换热温控技术
换热温控技术就是通过电动调节阀一次侧供汽流量（汽—水换热系统），以达到控制二次侧供水温度的目的，避免供热过量，在满足热舒适的前提下节约热能。
2. 气候补偿及分时段控制技术
所谓气候补偿：指的是根据室外气候温度的变化情况，自动调整热源（换热站）的供热量，充分利用自然热，节省系统供热量；如白天暖和气温升高，系统会自动关小一次侧蒸汽的阀门开度，减小进汽量，节省供热量；反之，当室外气温下降，系统会自动开大一次侧的阀门开度，加大供热量，满足采暖需要。
气候补偿器可以根据供热需要，选择不同的供热曲线，自动进行气候补偿控制。
所谓分时段控制：指的是根据建筑物的使用功能，设定分时段供热，既可以根据上下班时间和公休日情况，设置每周七天内，不同时间段内的供热要求，下班后或公休日，可以设置系统的防冻状态运行。
设
定完毕后，系统可以根据既定的程序，自动控制供热的运行。
这样，不仅可以使控制更加准确，而且也会更加节能。
三、改造效益分析（预估）
据有关资料调查，采用气候补偿器及分时段控制可节能10%～30%，而实际上节能效果跟当地的气候特点、当年冬季的气候状况、建筑的特性（民用建筑和公共建筑）及生活习惯有很大关系。
如：若当地气候比较暖和，或当年冬季气温比较高，使用气候补偿控制后，其节能效果比冷气候条件下要高；另外，公共建筑由于其建筑的使用性质决定，时间段的共性比较强，分时控制的节能效果更加明显。
节能投资：59748元（详细报价见附页/根据项目大小确定）
节能收益：
节约蒸汽费用：这里按保守的节能率预估，即按10%进行估算。
本设计是按照40000m2，24小时供暖进行设计计算。
估算每个采暖季的蒸汽用量约8696吨，按蒸汽的价格75元/吨，此改造每年可节约蒸汽费用：
8696×10%×75＝65220元
节省人工费：经过此改造后，换热站属于无人值守的自动控制系统，现场无需设置专人看管，只需要对换热站进行定期或异常状况的维护、巡检，此管理人员还可以完成对用户端（室内采暖系统）的维护或服务。
按值班人员工资2000元/采暖季。
此改造共节约蒸汽费用和人工费约67220元。
投资回收期：n＝59748÷67220＝0.8
不到2个采暖季即可收回投资，由此可见，采用气候补偿器加无人值守的自动控制的节能效果非常显著。