氣候補償器技術(shù)實現(xiàn)熱網(wǎng)供熱節(jié)能技術(shù)簡述
為解決供熱二次網(wǎng)調(diào)控中遇到的實際問題,氣候補償技術(shù)被越來越廣泛的應(yīng)用。
氣候補償器,通俗地講是指供熱系統(tǒng)的供水溫度應(yīng)該隨著室外的氣候而改變,進而使系統(tǒng)的供熱量與室外氣候相匹配,達到按需供熱的目的。由于在供熱系統(tǒng)的負荷計算時,太陽輻射得熱被當作富裕度考慮的。因此當室外天氣是晴天時,陽光充足,系統(tǒng)的供水溫度在原來通過負荷計算的溫度基礎(chǔ)上可以適當降低一點,這樣就因為出水溫度降低而少用蒸汽,從而節(jié)約能源。
氣候補償技術(shù)的工作原理
氣候補償器主要工作原理是根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)熱源出力,從而將系統(tǒng)的供水溫度控制在一個合理的范圍內(nèi),以滿足末端負荷的需求、實現(xiàn)系統(tǒng)熱量的供需平衡。氣候補償器通過對室外的溫度的連續(xù)監(jiān)測自動控制熱源出力,合理調(diào)控供暖系統(tǒng)中供暖水溫與室外溫度變化的自動氣候補償功能,實現(xiàn)按需供熱的目標,在保證供暖品質(zhì)的同時實現(xiàn)能源的節(jié)約。
1、我國供熱系統(tǒng)起步較晚,目前大部分供暖參數(shù)的調(diào)節(jié)還是人工調(diào)節(jié),不能達到供水溫度與室外溫度的精確調(diào)節(jié),能耗過高,用戶體驗差,管理不夠合理和科學(xué)。在以往大多數(shù)時候,供暖調(diào)節(jié)是工人憑借經(jīng)驗或者經(jīng)驗參數(shù)人為的調(diào)節(jié)供水溫度來達到節(jié)能的目的。經(jīng)過這些年的發(fā)展,這種人為的室外溫度升降低,熱水燒熱一點,室外溫度升高,熱水溫度燒低的控制方式變的相對落后。人工調(diào)節(jié)方式使供暖系統(tǒng)的不確定性增加,難以滿足工作日和節(jié)假日對供暖需求的差異,同時近年來地球氣候變化的復(fù)雜程度正逐年加劇,供暖期會出現(xiàn)惡劣天氣和極端天氣,這使得工人的經(jīng)驗曲線在供熱控制系統(tǒng)中的可靠性大打折扣。同時對應(yīng)變惡劣天氣和極端天氣的效率也難以達到要求,所以單純的僅僅依靠人工調(diào)節(jié)已經(jīng)無法滿足熱用戶的供熱需求。
2、另一個方面供熱系統(tǒng)供熱對象不同的時候,供熱量就不同,這使得供熱量會有很大的波動,這時,氣候補償器得天獨厚的分時分區(qū)控制優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來。比如各類公共場所,辦公樓,教學(xué)樓等主要供熱時間段在早上至下午,夜間考慮防凍要求所以供熱量就可以,供熱量可以維持在一個較低值;但對于居住建筑,一般在晚間需熱量大,供熱集中。所以當換熱站所供給熱量的建筑類型有多種時,通過為氣候補償器設(shè)定分時調(diào)控功能可以有效地節(jié)約能源,這樣不僅能夠滿足不同用戶的供熱需求,還可以提高經(jīng)濟效益。
3、我國大部分冬季供熱采用的是集中供暖,調(diào)節(jié)方式采用的是人工調(diào)節(jié),這種手動調(diào)節(jié)閥門的方式除精度小以外對調(diào)節(jié)閥的壽命還有一定的影響,增加了供暖調(diào)節(jié)潛在的風(fēng)險。
4、采用人工手動調(diào)節(jié)方式,對供暖運行參數(shù)的記錄工作的精確性存在一定缺陷。人工記錄通常難以得到當前室外溫度和氣候?qū)?yīng)于供水溫度的精確值,運行管理人員在調(diào)整整個管網(wǎng)熱力負荷或排除系統(tǒng)故障時根據(jù)手動記錄的數(shù)據(jù)解決問題時比較困難。供熱信息網(wǎng)了解到同時出錯的運行參數(shù)的記錄也無法提供有意義的歷史數(shù)據(jù)和理論依據(jù),運行人員只能憑借當時的感覺和經(jīng)驗來進行調(diào)節(jié),使整個供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)進入惡性循環(huán),大大降低了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的準確度。
如今的氣候補償技術(shù)已經(jīng)能夠量化的處理供水溫度與室外溫度的關(guān)系,實現(xiàn)自動實時數(shù)字化的:室內(nèi)溫度—供水溫度—室外溫度自動調(diào)節(jié),避免了一定程度上大量的能源浪費和熱量分配不合理的現(xiàn)象。并且對供暖系統(tǒng)中的運行參數(shù)進行記錄保存,使得供水溫度的調(diào)節(jié)及時精確,降低了供熱成本的同時也增加了用戶的滿意度。
供熱系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時要根據(jù)室外溫度來調(diào)節(jié)換熱站供熱量。室外溫度與室內(nèi)溫度往往不同,需要根據(jù)室外溫度和室內(nèi)溫度的差值來調(diào)節(jié)和補償室內(nèi)溫度,為用戶帶來舒適的溫度體驗。比如,冬天室外溫度低,室內(nèi)外溫差較大,要根據(jù)溫度差值來增加換熱站的供熱量,提高室內(nèi)溫度;而春秋季室外溫度與室內(nèi)溫度相差并不大,此時可稍稍降低換熱站的供熱量,以免造成熱源浪費。
目前,氣候補償器內(nèi)部都會有相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)曲線,這些參考值都是經(jīng)過反復(fù)驗證的最佳溫度調(diào)節(jié)值,因而可以將其作為重要參考指標,通過調(diào)節(jié)一次供水管網(wǎng),從而控制二次供水管網(wǎng)的水溫,保證熱供應(yīng)滿足用戶需求的同時,又能節(jié)省熱能源。
補償器類型多種多樣,但大體上的原理有兩種:
一是通過調(diào)節(jié)供水流量來實現(xiàn)系統(tǒng)氣候補償。
二是通過控制調(diào)節(jié)鍋爐來實現(xiàn)氣候補償(1.控制燃料輸入量,2.控制鍋爐內(nèi)部機器的轉(zhuǎn)速)。
實際應(yīng)用中,氣候補償器會設(shè)定多條擬合曲線,比如常規(guī)曲線、大風(fēng)曲線、雨雪曲線等。當供水溫度按照常規(guī)曲線運行反饋微調(diào)的效果不能達到預(yù)設(shè)數(shù)值時,氣候補償器會自動調(diào)節(jié),選擇其他擬合曲線以滿足供暖要求。供熱信息網(wǎng)了解到這樣設(shè)置的原因在于:室外溫度相同的情況下,因其他原因造成的建筑物熱負荷變化情況也存在,比如大風(fēng)天氣等,建筑物散熱量明顯加大,所需供應(yīng)熱量有明顯變化,氣候補償器調(diào)節(jié)供水溫度按照常規(guī)曲線就不是最佳運行模式,在這種情況下,氣候補償器根據(jù)反饋信號比照,室內(nèi)溫度或者實際回水溫度超出預(yù)設(shè)調(diào)整范圍區(qū)間,自動選擇熱負荷較大的大風(fēng)運行曲線,調(diào)整系統(tǒng)運行更合理,保障室內(nèi)溫度均衡
由于供暖系統(tǒng)具有延時性,而在有暖氣的環(huán)境下,人體對室外溫度的變化也不敏感,因此,當供暖系統(tǒng)出水溫度不再符合當下的溫度需求時,供熱不足或者過熱都是一種浪費,同時還會帶來人體的不舒適。因此,氣候補償節(jié)能控制系統(tǒng)依據(jù)室外環(huán)境溫度變化,以及實際檢測供/回水溫度與用戶設(shè)定溫度的偏差,通過量調(diào)節(jié)控制、達到質(zhì)調(diào)節(jié)的目的,最大化的節(jié)約能源,克服室外環(huán)境溫度變化造成的室內(nèi)溫度波動,達到節(jié)能、舒適的目的。而針對學(xué)校樓棟的功能不同,又進行分時分區(qū)供暖,將節(jié)能的潛力挖掘到極致。
在熱力行業(yè)談節(jié)能,不是能只看省了多少水多少電,而是針對項目的實際情況,做出最合理的節(jié)能方案,在保證舒適的前提下盡可能地挖掘節(jié)能潛力。
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