發布日期：2022-04-26 點擊率：75
摘要
公共建筑供熱節能器是針對大型公共建筑的用熱特點而專門設計的，用于公共建筑熱入口處的節能器。公共建筑供熱節能器的產生，解決了公共建筑不可調的缺憾。公共建筑供熱節能器在建筑物在無人使用時可自動調節降低供熱量，達到節能的目的。本文簡單介紹了公共建筑供熱節能器的組成和控制策略。
關鍵詞：公共建筑 供熱 節能 控制
熱網監控系統越來越被供熱運行管理部門所認識，它基本實現了熱力站無人職守，帶來的節能效果相當顯著。但是熱網的自動化也只停留在換熱站一級，用戶處的供熱節能調節無法實現調節，而用戶是直接的使用者，用戶的需求直接影響著用熱的多少。因此，我公司研制的公共建筑供熱節能控制器，按照用戶的“用熱需求”來調節，避免了盲目供熱帶來的熱浪費，結合鍋爐房和換熱站的自控，合理統籌調節，將會帶來更大的節能效益。
一、 系統介紹
公共建筑供熱節能器是基于整個樓棟的控制，主要適用于用熱時間較集中，使用時間階段性較強的公共建筑。例如，公共建筑諸如辦公樓、學校、體育館和商場等大型公共建筑的能耗大，同時這類建筑使用性質與住宅不同，一般在晚上無人使用，只需保證管道內水不結凍，即保證值班供暖溫度（一般為5～8℃）即可。節能器通過加裝自控裝置實現樓棟熱入口處的調節，實行分時段供暖模式，大大降低了能耗。
1.1、公共建筑供熱節能器內部構成
由現場檢測儀表、現場執行機構、現場控制器和監控中心四部分組成：
? 現場檢測儀表：主要作用是檢測公共建筑用熱情況。檢測參數有多種，供（回）水溫度、建筑室內溫度、瞬時熱量等。推薦使用室內溫度或瞬時熱量值，因為室內溫度直觀反映用戶舒適程度，瞬時熱量直接反映實時供熱情況。
? 現場執行機構：主要作用是執行控制指令，一般通過開關閥門或調節閥門開度來實現熱量調節。
? 現場控制器：采集檢測數據并存儲；根據控制程序自動發出控制指令，指揮現場執行機構做出相應的調節；可與監控中心上位機實現通訊，因此可上傳數據并接受來自監控中心的控制指令。
? 監控中心：對所有樓棟的現場溫度數據進行集中遠程監測，并根據各樓棟供水溫度（回水溫度或者室內溫度）分布情況，及時調整系統供熱工況，滿足用戶采暖要求。
1.2、適用建筑
適用于：用熱規律性較強的公共類建筑。例如：辦公樓、商場、學校和體育館等公共建筑。
1.3、系統結構
整個控制系統在物理層面上主要由三部分組成：監控中心、通訊網絡、公共建筑供熱節能器；
（1） 監控中心：
監控中心由系統服務器、操作員站和相應的通訊、網絡設備組成。
系統服務器將采集現場節能器的數據，監測現場節能器的運行情況并指導操作員進行操作。服務器定期從現場節能器采集數據以保證其數據庫不斷更新。服務器還向現場節能器發送控制和參數設置指令。操作員從控制中心能夠方便地得到子站運行的數據并向子站下達指令。
監控中心的軟件采用PB-HOMS5.0專業的公共建筑供熱節能自動化監控軟件。PB-HOMS5.0采用B/S結構，輕松支持遠程訪問與控制。通過Internet或內部局域網，任何一臺工作站不需要安裝客戶端軟件，只需打開IE瀏覽器輸入域名或IP地址，即可登陸服務器進行數據瀏覽和控制指令發送。軟件功能上可分為圖形監控、報警管理、用戶管理、系統維護、組態模塊、運行策略、控制審核、報表管理和圖表曲線等九個功能模塊。
（2）通訊網絡
通訊是整個公共建筑供熱節能系統的中樞神經，系統結構圖如下：
通訊方式有很多種，可以采用電話通訊、工業總線、城市無線通訊網絡、電信部門推出的移動電話網（例如GPRS、CDMA等），還可以采用局域網。
（3）公共建筑供熱節能器通訊功能
出現故障時的主動上傳；接收上位機通訊程序的各種控制指令；無上位機時，按照預先給定的程序自動控制。
向監控中心上傳各種實時數據等功能。
二、 控制策略
（1）自動控制：
將整個供暖時間分為：工作模式、周末模式、節假日模式、臨時模式。在各個模式下的每一天還可以分成幾個時間段，各個時間段的起始點都可以根據實際情況進行修改。通過液晶操作面板或監控中心上位機軟件一次設定，可實現全年無人看守運行。
工作模式：顧名思義是應用于每周工作日的運行模式。
周末模式：周末無人使用時，結合室外溫度，分時段修正閥門開度，保持建筑物內達到值班溫度即可。周末模式不用重復設定，現場控制器有自動對表功能，可以自己判斷何時執行周末模式。
節假日模式：節假日放假時間不一定，因此需要根據具體的日期通過現場液晶操作面板或者監控中心上位機軟件來調整。
（2） 溫度控制模式：
直接監測室內溫度，根據此溫度控制電動調節閥（電磁閥），達到控制供水（回水）溫度或者控制室內溫度的要求。
（3） 熱量控制模式：
直接測量樓棟瞬時熱量，根據瞬時熱量調節電動調節閥（電磁閥）進行調節，達到控制熱量的要求。
（4）手動控制模式：
直接按照不同的時間段手動給定電動調節閥（電磁閥）的開度，手動調節熱量。
（5）氣候補償控制模式
可以根據室外的氣候如晴天調整電動調節閥的開度，調節熱量，實現氣候補償。
三、 公共建筑供熱節能器的裝機模式
公共建筑現場安裝條件多樣化，考慮到實際工程的實用性和經濟性，有以下幾種裝機模式：
序號 功 能 基本型 標準型 增強型
1 11 2 22 3 33
1 電動調節閥 √ √ √
2 開關型：電磁閥、電動球閥、電動蝶閥 √ √ √
3 液晶顯示面板 √ √
4 室內溫度 √ √ √ √ √ √
5 熱計量表 √ √
6 遠程通訊(GPRS) √ √ √ √
7 監控中心軟件 √ √ √ √
注：1、2、3型為電動調節閥，11、22、33型為開關型電磁閥、電動球閥、電動蝶閥。
如圖1所示，公共建筑供熱節能器-1型安裝圖：
這種型號的節能器設置非常簡單，根據控制器內部時鐘運行，不設監控中心，在液晶操作面板上根據預先設定的運行時間段控制電動調節閥（或電磁閥）達到設定要求，適用于用熱時間基本固定的公共建筑物。
如圖2所示，為公共建筑供熱節能器-2型安裝圖：
采集公共建筑室內溫度，根據提前設定的運行模式，控制電動調節閥。
本型號控制柜可調節性較強，可以設定不同的控制策略隨時改變運行模式，實時監控室外溫度和公共建筑室內溫度情況，實現同一監測管理和遠程控制，并且可以儲存所有數據。
如圖3所示，公共建筑供熱節能器-3型安裝圖：
采集樓棟溫度、熱量相關數據，根據在監控中心預先設定的運行模式，控制電動調節閥。
本型號控制柜有很強的可調性，除可以實現以上兩種型號功能以外還可以檢測瞬時熱量并實現根據熱量控制。型號適合于需要較多功能控制、或根據熱量收費的地區。
四、 實際應用
目前公共建筑供熱節能器，已在承德和新疆兩地的一些公共建筑中得到了應用，普遍反應節能較好。
承德采用公共建筑供熱節能器—3型，GPRS實時通訊，設置監控中心，在監控中心上位機上遠程控制；新疆采用公共建筑供熱節能器—11型，沒有實時通訊，在現場通過液晶操作面板進行設定后自動控制。
采集某商場和某辦公樓的數據，形成圖表如下：
建筑類型 平均室外溫度(℃) 每天每萬平米耗熱量GJ/天 節能率%
節能前 節能后
某商場 -11.1 29.72 20.67 0.304
-7.35 26.01 19.51 0.250
某辦公樓 -11.1 21.85 12.90 0.409
-7.35 19.01 11.98 0.371
采用公共建筑供熱節能器后，在公共建筑熱入口處實現自動調節，在建筑無人使用時只保持值班溫度可以實現節能20%~40%。
五、 結束語
公共建筑供熱節能器可以實時監測供熱情況，根據情況實時調節，并把情況反饋到監控中心，監控中心從而能后及時控制和平衡，極大地提高了供熱的精確度，取得了較好的經濟和社會效益，主要體現在以下幾個方面：
1、公共建筑供熱節能器的設備簡潔，安裝方便，把熱網的自動控制延伸到熱入口處，在用戶處“按需調節”。
2、由實際應用上來看，安裝公共建筑供熱節能器后，節能效果明顯。對于建筑面積大、供熱能耗大、且用熱時間集中的公共建筑，若采用公共建筑供熱器后節能率達到20~40%，一個采暖季之內可以收回全部投資。
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