摘要：集中供熱管網系統是一個強耦合,輸入及輸出量巨大的系統，能夠涉及的領域非常多，包括熱力學和流體力學等。集中供熱管網節能控制系統的成功應用和不斷發展，不僅將供熱管網難以管理的問題完美解決，并且大大提升了集中供熱管網系統資源節約的能力?；诖耍疚尼槍泄峁芫W節能監控進行了探討和研究。

改革開放以來，我國的經濟開始了迅速的發展，城市化進程也在不斷加快，一些大型的城市已經建成了城鎮供熱系統，并且逐漸成為城市內部重要的基礎設施。我國的供暖需求現在不斷地向南移動，預計我國將有70億平方米的地區需要建設供暖設施，根據目前的建筑能耗水平來說，按標準煤計算每年需要用于供暖的能量將增加1.4億噸，電量每年要增加4500億千瓦時，由此可見，我國面臨著巨大的能源壓力。為了保證供暖、節約能源、提高供暖效率，集中供熱管網節能控制系統應運而生，為我國的集中供暖做出了巨大的貢獻。

1、系統的初調節

1.1初調節的辦法

整個系統能夠正常運行，初調節起到了很重要的作用。在集中供熱網管運行的初期，比較容易出現不同的地方冷熱不均，流量不平衡的現象，因此需要進行初調節以解決這些問題，維持系統的運行狀態。初調節主要依賴于監控系統收集到的室溫數據，通過對不合理數據的采集做出流量不平衡預警，然后再通過系統后臺的計算，估計出出現問題的部位，從而對供熱網管的流量進行調節。

1.2估算設計流量

在初調節的進行過程中，系統在后臺估算設計流量，主要方法就是用面積熱指標法將熱負荷量計算出來，通過將熱負荷量帶入到流量計算公式中，從而得到設計流量的數值，流量計算公式如下：

上面的式子中G指供熱網管的流量，Q指估算的供暖熱負荷，△t指供熱管網供回之間水的溫度差。相關規定指出鍋爐熱源的△t不能小于20攝氏度，則Q的數值可以根據下面的式子進行估算：

qf表示建筑供暖面積熱指標，F表示供暖建筑物的建筑面積。不同的建筑物qf的值也不同，采取的節能措施也不同。表1為未采取節能措施的采暖熱指標推薦值，表2為已經取節能措施的采暖熱指標推薦值。

1.3流量平衡調節

流量平衡調節有兩種方案，一是根據各個部位壓力的不同進行流量平衡調節，二是根據設計流量估算出來的數值，

使用自力式流量平衡調節閥來對流量進行適當的調節，以保證系統的流量平衡，均勻供暖。

2、運行調節

2.1換熱站節能監控

2.1.1換熱站檢測參數

一般監控系統監測的熱源都是鍋爐，而鍋爐又是一個相對來說比較復雜的獨立系統，跟二次網運行的相關性不大，因此本文監控系統對熱源的監測只是對一些安全運行的基本參數進行了討論。供熱網管節能監控系統所檢測的一個重點部位就是換熱站，換熱站要進行檢測的數據見表3。

2.1.2換熱站的節能控制策略

換熱站的主要功能就是把熱量通過一次網系統傳遞給二次網系統。為了使換熱站能夠達到節能的目的，一次網通過量調節的方式改變二次網的供水溫度，從而使二次網完成質-量的綜合調節。量調節指的是在一次網上安裝電動調節閥把一次網供水管中流體的一部分直接送入到一次網回水管中，沒有經過換熱器，將一次網系統當作定流量系統。換熱站還可以對室外的溫度進行實時的檢測，通過檢測到的數據對室外的溫度進行預測，大大避免了系統滯后以及系統滯后產生的影響，從而節約了能源。

2.2氣候補償器的節能控制

氣候補償器是自動程度很高的節能控制裝置，可以根據室外溫度的變化，對一次網供水流量進行調節，根據預設的曲線規律，從而對二次網的供水溫度進行調節。如果室外的溫度突然降低，氣候補償器就會根據預設曲線對電動調節閥的開度進行調整，從而提高水溫，維持室內的溫度。同樣當室外溫度升高時，氣候補償器也會通過調節電動調節閥的開度降低水溫，保持室內的溫度不變。氣候補償器對于室內溫度的智能調控可減少系統的運行成本，實現了能源和資源的節約。

2.3水泵變頻節能控制

換熱站內部的補水泵以及循環水泵的變頻控制受供水流量變化影響，二次網循環水泵中流體的流量和溫度都不會是固定的數值，因此采用定壓差的控制方法，補水泵則使用的是定壓控制方法。

2.3.1循環水泵的控制方法

循環水泵的管網中不同的位置其壓力差也不相同，管網的運行狀態受到壓差的影響。為了使定壓的方式可靠，一般將對環路最不利的壓差定位預設值。循環水泵有兩種控制壓差的方式，分別是近端定壓和遠端定壓。其中近端定壓是在水泵進出口的位置安裝壓力監測點，跟熱源的距離比較短，相反遠端定壓將監測點設置在用戶打熱力入口處，離熱源很遠。定壓的方式由供熱管網系統的特點以及設備安裝是否便利等條件決定，這兩種定壓方式各有優點，要根據實際情況選擇安裝。

2.3.2補水泵的控制方法

通過熱水在供水系統中的循環，從而產生熱量進行供暖。再循環過程中熱水是一定會產生損耗的，因此系統補水是非常必要的，能夠使系統內水流量正常，保證系統的正常運行。系統內部水量減少可以通過壓力變化表現出來，補水泵的變頻設備通過對定壓點壓力的變化進行監測，從而調節系統內水的流量，使水壓保持恒定。當循環水泵定壓點處的壓力過大時，需要減少供熱管網系統中熱水的流量，這時就需要打開泄壓閥，減少流量，從而供熱管網系統內的壓力會減小;當循環水泵定點處壓力減小時，此時需要增加供熱管網系統中熱水的流量，通過打開補水泵，把蓄水池內的水引流到管網系統中來，使管網內部的壓力達到正常值，整個系統能夠正常的運行。

補水系統通過利用變頻技術對水泵電機進行控制，可以減小管道內部的阻力。對補水系統采用變頻調速定壓控制，即定壓點壓力的改變使變頻器調節水泵電機的頻率，以滿足系統補水量的要求，使得定壓點的壓力在一個范圍內波動，但這個范圍很小，可以將這個波動的壓力值看作一個常數。

綜上所述，本文對集中供熱管網節能控制方案進行了系統的分析，包括初調節以及換熱站內的氣候補償器、補水泵和循環水泵的節能控制。由此可以看出集中供熱系統是一個復雜的綜合性系統，通過對各個環節進行控制可以有效減少能源的消耗。我國雖然地大物博，但是人均資源占有率很低，為了節約能源，滿足人們日常的生活要求，相關部門應該加緊對節能控制系統的研發，制造出更多低能耗、高效率的產品，節約能源和能量。