智能化板式換熱機(jī)組在集中供熱中的應(yīng)用

谷志濤

【摘 要】論文對(duì)當(dāng)前智能化板式換熱機(jī)組的整體構(gòu)造模型與特點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)提出智能化板式換熱機(jī)組在當(dāng)前城市集中供熱的應(yīng)用，從而能夠使人們?cè)诙煲材芨惺艿绞孢m、安逸。另外，熱能需求的增加給智能化板式換熱機(jī)組帶來(lái)廣闊的發(fā)展前景。

【Abstract】According to the whole construction model and characteristics of the intelligent plate heat exchanger， the application of the intelligent plate heat exchanger in the current urban central heating system is put forward. In order to make people feel comfortable in winter， and the increasing of heating demand brings broad prospects for development of intelligent plate heat exchanger.

【關(guān)鍵詞】節(jié)能高效；智能化；簡(jiǎn)單化

【Keywords】energy saving and high efficiency； intelligentization； simplification

【中圖分類號(hào)】TU99 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）03-0172-02

1 引言

城市化的建設(shè)和人口發(fā)展，冬季供熱成為居民當(dāng)前的主要需求，同時(shí)，為了滿足人們需求，還要求工作人員能夠?qū)Ξ?dāng)前供熱質(zhì)量進(jìn)行有效提高，做到既能源節(jié)約，還能減輕熱能使用對(duì)大氣造成的各種污染問(wèn)題。由于現(xiàn)階段人們的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了巨大變化，在當(dāng)前的房屋建設(shè)工作中，更加注重房屋保暖、透氣。但是想要更好地滿足當(dāng)前人們的整體需求，還需要采用一些必要措施和設(shè)備，智能化板式換熱機(jī)組就成了首要選擇。

2 智能化板式換熱機(jī)組市場(chǎng)現(xiàn)狀

在我國(guó)當(dāng)前的整體建筑面積中，有70%的建筑采用了各種形式的集中供暖，同時(shí)也使得我國(guó)一些采暖地區(qū)和非采暖地區(qū)的整體集中供暖面積呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。由于我國(guó)當(dāng)前的工業(yè)化和整體能源結(jié)構(gòu)都處于轉(zhuǎn)型階段，有著相對(duì)較大的能源缺口，且建設(shè)單位在設(shè)計(jì)建筑供暖中，增加了建筑需要承擔(dān)的負(fù)荷，但整體供暖換熱站工作效率卻相對(duì)較低。例如：在我國(guó)冬季相對(duì)寒冷的地區(qū)，空調(diào)的熱負(fù)荷為65～80W/m2左右，而處在相同維度的發(fā)達(dá)國(guó)家，其空調(diào)熱負(fù)荷為35～45W/m2，可以說(shuō)有著巨大的差異。這些差異雖然是因?yàn)楫?dāng)初在房屋設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于保暖工作的設(shè)計(jì)不到位，但是更多得還是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有采用智能化板式換熱機(jī)組，造成了熱能不集中，出現(xiàn)熱能浪費(fèi)。

3 智能化板式換熱機(jī)組的整體構(gòu)造和特點(diǎn)

3.1 智能化板式散熱機(jī)的整體結(jié)構(gòu)

板式換熱機(jī)組在組成上主要由兩個(gè)部分構(gòu)成，這兩個(gè)部分為熱源側(cè)循環(huán)系統(tǒng)以及用戶側(cè)水循環(huán)系統(tǒng)兩大類。而在熱源側(cè)循環(huán)系統(tǒng)中，主要是由電場(chǎng)或者供熱單位向這一系統(tǒng)提供熱源的方式進(jìn)行的；而用戶側(cè)水循環(huán)系通常情況下是通過(guò)低溫自來(lái)水以及循環(huán)式水泵、閥門和運(yùn)輸管道組成，這些設(shè)備之間相互聯(lián)系，和用戶之間形成了相對(duì)統(tǒng)一的環(huán)路[1]。同時(shí)，這兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)都是通過(guò)板式換熱器來(lái)進(jìn)行熱能交換，從而完成當(dāng)前熱能向用戶側(cè)的傳導(dǎo)。在當(dāng)前發(fā)展時(shí)期，為了能夠保證供暖工作的穩(wěn)定，防止供暖管道中出現(xiàn)水垢，從而直接影響到整體供暖，還需要在這兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中，增添一項(xiàng)特殊部件進(jìn)行完善，這類部件可以是控制元件，儀表或者過(guò)濾器等；用戶側(cè)水循環(huán)系統(tǒng)中，還可以安裝電子除垢、水溫傳感器和具有編程功能的控制器等，因此，就需要將各個(gè)地區(qū)的控制與遠(yuǎn)程控制結(jié)合起來(lái)，從而保證溫度穩(wěn)定。

3.2 板式換熱機(jī)組的智能化控制特點(diǎn)

在板式換熱機(jī)組工作中，使用智能化控制系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)組的有效控制，還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)約供熱部門人力資源。對(duì)于控制系統(tǒng)而言，主要是由過(guò)熱能控制器以及專業(yè)控制軟件組成，可以同時(shí)為熱網(wǎng)、熱源以及熱力控制站提供完善的方案。同時(shí)，這項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)還可以針對(duì)不同客戶對(duì)熱能的需求進(jìn)行控制。專用控制器與專家控制軟件的結(jié)合，不僅能夠節(jié)約對(duì)通訊控制系統(tǒng)的使用，熱源單位降低成本，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前對(duì)補(bǔ)水泵和控制閥的自動(dòng)控制，從而保證板式換熱機(jī)組的智能化應(yīng)用，體現(xiàn)出該系統(tǒng)在熱能供應(yīng)中，經(jīng)濟(jì)適用、便于調(diào)試與維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)[2]。

3.3 提升傳熱效率，便于檢修

熱能在傳遞過(guò)程中，由于會(huì)在管道中出現(xiàn)水垢等因素，造成了熱量供應(yīng)不均衡，熱能浪費(fèi)等問(wèn)題，而板式換熱器的設(shè)計(jì)，采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)手法，能夠保證熱能在傳輸過(guò)程中，在流道內(nèi)有著不同方向，并且還能將速度控制在3～5m/s，讓熱能的流動(dòng)速度能夠長(zhǎng)期保持在烈紊流的狀態(tài)下，同時(shí)，在保證流速的同時(shí)，還能保證使固粒處于懸浮狀態(tài)，從而降低了管道結(jié)垢概率，最終增強(qiáng)了傳熱能力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，在設(shè)計(jì)板式換熱器時(shí)，加入了全新材料與制作工藝，并減少了熱量阻力，從而能夠保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的傳熱系數(shù)。此外，板式換熱器在工作進(jìn)程中，所占用的整體環(huán)境相對(duì)較小，在組合上也處于相對(duì)靈活的狀態(tài)，保障該項(xiàng)設(shè)備實(shí)施的調(diào)整與維修。

4 智能化板式換熱機(jī)組的應(yīng)用

4.1 智能化板式換熱機(jī)組的作用

通過(guò)在戶外安裝傳感器的方式，能夠有效及時(shí)地對(duì)室外溫度進(jìn)行獲取，從而使機(jī)組能夠直接獲取戶外實(shí)際溫度進(jìn)行分析，并根據(jù)不同室外溫度，計(jì)算出當(dāng)前供水溫度需求。然后，再經(jīng)由安裝到一次熱源閥門上，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和熱量的控制，完善智能化板式換熱機(jī)組的供暖工作[3]。

同時(shí)，智能化建筑和綠色建筑已經(jīng)成為未來(lái)建筑的發(fā)展方向，而其中的“綠色”是一種概念，“智能”是一種手段，因此，這就要求綠色建筑的規(guī)劃采用綠色的方式和概念，在應(yīng)用智能技術(shù)的同時(shí)，加大綠色生態(tài)設(shè)施、新能源管理與監(jiān)控的應(yīng)用。智能技術(shù)是智能建筑的一個(gè)技術(shù)要點(diǎn)，在綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則中，要求通過(guò)智能技術(shù)來(lái)支撐系統(tǒng)與產(chǎn)品的開發(fā)，從而提高綠色建筑的性能，設(shè)置可有效滿足用戶功能性、舒適性和安全性的智能化系統(tǒng)。因此，在智能化板式換熱機(jī)組應(yīng)用的過(guò)程中，還需要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)與能源節(jié)約意識(shí)，這樣就需要工作人員在滿足當(dāng)前供暖需求的基礎(chǔ)上，能夠不斷調(diào)整控制閥溫度，從而能夠保證通過(guò)熱站的管網(wǎng)中，熱水能夠一直處于飽滿狀態(tài)。這樣就完善了熱源對(duì)換熱機(jī)組的供應(yīng)，還能有效降低大氣污染。此外，關(guān)于補(bǔ)水泵和循環(huán)泵的使用情況，不僅保證了熱源供應(yīng)中，不會(huì)出現(xiàn)器械超負(fù)荷工作情況，還能提供良好工作基礎(chǔ)與保障。

4.2 實(shí)現(xiàn)智能化控制

采用智能化控制系統(tǒng)，能夠全面實(shí)現(xiàn)工作人員針對(duì)換熱機(jī)組進(jìn)行的遠(yuǎn)程手動(dòng)控制，讓換熱機(jī)組做到自動(dòng)化運(yùn)行。在這項(xiàng)智能化控制系統(tǒng)中，主要是由控制器以及專家軟件這兩種技術(shù)組成，同時(shí)還能為當(dāng)前熱源、熱網(wǎng)、熱站以及熱力用戶中出現(xiàn)的問(wèn)題提供全面的解決方案。以兩臺(tái)循環(huán)泵并聯(lián)運(yùn)行為例，采用定水量運(yùn)行時(shí)，全年水泵運(yùn)行電功耗 P0為：P0=2φ0N0T0，式中：N0——單臺(tái)循環(huán)水泵的額定電功耗，kW；φ0——容量系數(shù)，可取為 0.9；T0——系統(tǒng)全年的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，h/a。采用分段啟動(dòng)、同步變頻運(yùn)行時(shí)，全年水泵運(yùn)行的電功耗PI的公式：

式中：Q0、△P0、η0、N0——分別表示單臺(tái)水泵工頻運(yùn)行時(shí)的流量、揚(yáng)程、效率、功率；Q0′、△P0′、η0′、2N0——分別表示兩臺(tái)水泵并聯(lián)工頻運(yùn)行時(shí)的流量、揚(yáng)程、效率、功率；Qi、△Pi、ηi、Ti ——分別表示對(duì)應(yīng)不同的負(fù)荷率，水泵變頻運(yùn)行時(shí)的流量、揚(yáng)程、效率、運(yùn)行小時(shí)數(shù)

5 結(jié)語(yǔ)

在綠色建筑中，建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)實(shí)施運(yùn)營(yíng)管理達(dá)到。借助智能化板式換熱機(jī)組智能化控制、傳熱效率，便于檢修等特點(diǎn)，加強(qiáng)其在城市供暖中的應(yīng)用。在改進(jìn)傳統(tǒng)物業(yè)設(shè)施服務(wù)的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)和智能化技術(shù)手段，達(dá)到建筑節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙成，林元同.溴化鋰吸收式換熱機(jī)組在供熱技術(shù)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016（4）：74-75.

【2】肖井雙.淺談?chuàng)Q熱機(jī)組在集中供熱中的應(yīng)用[J].中國(guó)化工裝備，2017（1）：20-21.

【3】黃河.節(jié)能型汽——水板式換熱機(jī)組在集中供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].節(jié)能，2007（5）：29-33.