自動控制技術在集中供熱節(jié)能方面的應用探討

楊虹

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高和社會經濟的不斷發(fā)展，人們對資源的需求也變得越來越大了。為了調節(jié)資源和需求之間的矛盾，越來越多的地區(qū)開始采用集中供暖節(jié)能技術，這種技術讓資源得到了有效節(jié)約，在實際的集中供暖過程中，自動控制技術發(fā)揮了非常重要的作用，不僅讓集中供熱變得更高效，同時也在很大程度上保障了集中供熱質量。本人就自動控制技術在集中供暖節(jié)能方面的應用進行分析，希望能夠更進一步的促進集中供暖技術的發(fā)展，讓人們的生活水平得到提高。

關鍵詞：自動控制技術；集中供熱節(jié)能；應用

在北方地區(qū)冬季是非常寒冷的，同時對資源的消耗也是非常大的，隨著社會的不斷發(fā)展，資源也變得越來越緊張，集中供暖解決了北方地區(qū)供暖資源浪費的現象，而自動控制技術的應用則讓集中供暖的節(jié)能性得到了更好的發(fā)揮，讓集中供暖運行中的熱能能夠得到有效的利用，蓋上了供熱系統的結構，減少了集中供暖運行過程中對熱能損耗，節(jié)約了集中供暖的成本，對供暖熱量的調節(jié)起到了非常關鍵的作用，同時也在一定程度上降低了集中供暖的人力成本，讓集中供暖能夠更好的為社會服務。

1 自動化控制技術在集中供熱節(jié)能方面應用的原理

在集中供熱系統的運轉過程中，自動控制技術不僅讓供熱的質量得到保障，還讓熱能資源的利用效率得到了提升，讓熱能損耗率得到降低，使集中供暖的成本被進步降低，要想提高集中供熱系統的節(jié)能性，就必須要保證集中供暖過程中熱能能夠得到最大程度的利用，而自動控制技術就很好的解決了這個問題，其不僅讓集中供熱系統中的供熱一起得到了更科學的協調和控制，同時對供熱系統的結構以及運行方式也起到了非常關鍵的補充作用，自動控制技術在集中供暖若節(jié)能系統上的應用，必須要根據實際供暖的需求進行不斷地調整，只有這樣集中供熱節(jié)能系統才能得到更好的發(fā)展。集中供熱系統在實際的運行過程中會設置一個換熱站，換熱任務主要是為了能夠讓熱能實現逐層遞進的輸送，在應用了自動控制系統之后，換熱站輸送熱能的質量得到了非常有效地提高。

2 集中供熱節(jié)能方面存在的問題

2.1 集中供熱工程相關設備以及監(jiān)控存在問題

在我國集中供熱的方式已經得到了非常廣泛的利用，并且集中供熱系統相對來講也比較成熟，但在實際的集中供熱應用過程中仍舊存在著很多問題。第一，集中供熱設備老化的問題。集中供熱設備老化嚴重的影響了供熱的效率，同時還嚴重的浪費了供熱資源。第二，隨著現代供熱技術的不斷發(fā)展和相關供熱設備的不斷優(yōu)化，傳統供熱設備已經不再適合社會發(fā)展的需求了，這就使得集中供熱工程嚴重阻礙了集中供熱的發(fā)展，同時也導致城市集中供熱系統的壓力不斷增大。第三，監(jiān)控系統不完善也是集中供熱系一個非常大的問題，在很多集中供熱系統中并沒有非常完善的監(jiān)管機制，這就使得在實際的集中供熱過程中，集中供熱系統出現問題無法被及時的發(fā)現，造成集中供熱系統的安全隱患，給人們的生命和財產造成非常大的損失。第四，在實際供熱的過程中也存在著集中供熱系統中的熱水被用戶偷用的現象，供熱管中熱水的減少，會使得供熱管道受到非常嚴重的損害，嚴重影響了集中供熱系統的正常運行。

2.2 熱能浪費非常嚴重

在城市集中供熱之中存在一個非常嚴重的問題就是熱能浪費問題。導致熱能嚴重浪費的主要原因是我國供熱收費制度存在一定的問題，沒有根據實際情況建立科學合理的供熱收費制度。我國供熱的收費采用的是面積算法，這種計算費用的方式不能對用戶使用熱能行為進行約束，大部分用戶都不會關注節(jié)能問題。而且，偷熱水情況比較嚴重導致供熱管道損壞嚴重，在一定程度上增加了供熱成本。

3 自動化控制技術在集中供熱節(jié)能方面的實際應用

3.1 調節(jié)供熱水溫

根據能量守恒定律可知，如果環(huán)境溫度保持不變，忽略熱能在輸送過程中產生的損害，那么輸出的熱能應該與輸送到用戶端的熱能保持一致。但是，這只是一種供熱的理想狀態(tài)在實際的供熱中無法實現，因為在熱能輸送的過程中一定會發(fā)生能量損耗。但是通過自動控制技術能夠在一定程度上減少熱能在傳輸過程中發(fā)生的熱量損耗。在集中供熱系統之中設置自動控制裝置對室溫進行自動調節(jié)，以此實現水溫與室溫的共同控制。

3.2 調節(jié)供熱量調節(jié)

根據實驗研究可知，供熱水溫與環(huán)境溫度之間存在一定的相關性。在集中供熱系統之中設置能夠調節(jié)水溫的自動化控制系統就能夠根據環(huán)境溫度對供熱水溫進行有效的調節(jié)。自動化控制方式操作十分簡單，而且能夠保證供熱系統整體的穩(wěn)定性，供熱水溫調節(jié)的周期也比較短，控制效果比較好，在熱力站中應用十分廣泛。由于供熱系統熱惰性大，屬于滯后系統，對于調節(jié)規(guī)律的選擇，適合于長積分調節(jié)，即流量調節(jié)閥不連續(xù)調節(jié)，避免產生振蕩，使被調參數出現上下反復波動現象，這樣調節(jié)效果反而不好。這種調節(jié)就是把RTU的調節(jié)積分時間設定稍長一些，把供熱系統的規(guī)模大小作為一個參考數據。系統越大，積分時間應愈長，這樣可以充分反映延時的影響。調節(jié)時流量調節(jié)閥的頻率變化也不能過大，要進行行程限制和調節(jié)死區(qū)控制。

3.3 調節(jié)單位時間內的水流量

評價供熱系統工作效率的重要指標之一就是單位時間內的水流量，自動控制技術在集中供熱系統節(jié)能方面應用的重要目標之一就是控制單位時間內的水流量。大量實踐研究表明，想要更加合理高效的對水流量進行調節(jié)，可以采用分段控制的方式，而想要保證供水的穩(wěn)定性以及水的合理分配。應用自動控制技術調節(jié)單位時間內水流量的方式具體有兩種，其中一種是定壓差調節(jié)，主要就是通過調節(jié)管道的壓力差控制單位時間內的水流量，同時利用變頻循環(huán)水泵旋轉作用將管道壓力差保持在一個合理的范圍之內。

3.4 降低人工費

增加自動控制設備，換熱站運行最終達到無人值守，值班巡查方式。可節(jié)省人員費用2萬元。由此可見，以我公司15萬平米供熱面積的換熱站為例，合計節(jié)省熱能費用、運行費用和人工費用41.44萬元。所以通過自控調節(jié)手段及變頻器的合理配置，一定能達到很好的節(jié)能效果。

4 總結

通過上述文章，我們可以知道在城市的建設中集中供熱的應用范圍是非常廣泛，集中供熱系統中自動控制技術的應用，不僅讓集中供熱系對能源的利用效率得到了提升，還讓集中供熱的成本得到了降低。同時自動控制技術在集中供熱系統上的應用也符合現代社會發(fā)展的趨勢，不僅讓集中供熱運行過程中的熱量得到更高效的利用，現階段自動控制技術在集中供熱系統中的應用并不是非常成熟，仍舊存在著很多問題。因此我們必須要不斷地加大對自動控制技術的研究力度，讓集中供熱系統能更好地滿足社會發(fā)展的需求。

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