基于PLC的既有公共建筑供暖系統(tǒng)節(jié)能改造

邵明陽(yáng) 白玉凈

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，人們的生活水平也不斷提高，追求更好地生活質(zhì)量，因此，人們對(duì)于城市供暖的問(wèn)題也是尤為關(guān)注的，這也一直是社會(huì)公眾所極為關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題，而如何讓公共建筑中的城市供暖系統(tǒng)更進(jìn)一步地升級(jí)換代，從而更好地推動(dòng)城市的發(fā)展，提升人們的生活品質(zhì)，也是一直以來(lái)專(zhuān)家們一直在研究的一個(gè)問(wèn)題。并且當(dāng)前情況下，我國(guó)的城市公共建筑供暖系統(tǒng)還有諸多欠缺和需要完善的地方，有極大的需要改進(jìn)的地方和改善空間。文章基于對(duì)當(dāng)前既有的公共建筑供暖系統(tǒng)，采用PCL的控制系統(tǒng)，對(duì)于不同種類(lèi)的建筑來(lái)進(jìn)行具體分析如何改善，基于對(duì)其的熱工特性的探討，對(duì)于建筑的溫度控制等進(jìn)行理論分析，最終對(duì)于改造之后的節(jié)能和供暖效果來(lái)進(jìn)行分析?？梢愿玫乩矛F(xiàn)代工具對(duì)于當(dāng)前既有的建筑供暖系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行改造和完善，從而幫助更好地推動(dòng)不斷完善當(dāng)前城市供暖系統(tǒng)，推動(dòng)城市的節(jié)能環(huán)保。

關(guān)鍵詞：既有公共建筑;供暖系統(tǒng);節(jié)能改造

中圖分類(lèi)號(hào)：TU832?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）16-0094-02

引言：當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們對(duì)生活的質(zhì)量和舒適度也要求更高。城市的供熱系統(tǒng)的發(fā)展也是推動(dòng)了供熱環(huán)節(jié)的迅速進(jìn)步和不斷完善。許多用戶(hù)都辦理了城市供熱，使生活變得更加完善，然而基于當(dāng)前城市供熱系統(tǒng)還有一些欠缺和不完善的地方，使得辦理供暖的成本也是極高的，政府對(duì)居民進(jìn)行補(bǔ)貼，也在不斷地改進(jìn)供暖系統(tǒng)，推動(dòng)城市節(jié)能環(huán)保，既使得供暖成本降低，也使得城市環(huán)境得以改善和調(diào)節(jié)。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的建筑面積在不斷地?cái)U(kuò)大，伴隨著的也就是供暖系統(tǒng)的更多應(yīng)用，因此也使得有限的不可再生資源變得更加緊缺和成本之高，為解決當(dāng)前供需不匹配的問(wèn)題，文章對(duì)如何改造供暖系統(tǒng)做出分析，基于原有的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行完善，既不會(huì)造成資源浪費(fèi)，也能夠提升使用品質(zhì)、減少工程量等等。

1 當(dāng)前城市公共建筑供暖系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

許多城市的供暖系統(tǒng)還一直停留在原有的老化現(xiàn)狀，沒(méi)有被更新，也沒(méi)有得到很好的完善，因此，供暖系統(tǒng)問(wèn)題突出。

（1）供暖系統(tǒng)與天氣環(huán)境不相匹配，調(diào)溫效果差。相關(guān)的一些供暖系統(tǒng)的永華，其供暖系統(tǒng)并沒(méi)有達(dá)到相關(guān)要求，因此導(dǎo)致供暖環(huán)節(jié)出現(xiàn)許多問(wèn)題和漏洞。相應(yīng)的應(yīng)該具有的靈活性沒(méi)有得到很好的開(kāi)發(fā)，從而導(dǎo)致人們對(duì)系統(tǒng)利用的體驗(yàn)感不佳，綜合中國(guó)的國(guó)情，對(duì)于居民用熱的計(jì)算也是錯(cuò)綜復(fù)雜的，在不斷地發(fā)展和演變中，中國(guó)也一直在尋找更高效有用的新型系統(tǒng)推動(dòng)社會(huì)供暖的發(fā)展和進(jìn)步。

（2）目前社會(huì)上的公共建筑大部分都是用于辦公的大型建筑，因此，人們?cè)谏习嗟臅r(shí)間都是具有相對(duì)固定的時(shí)間段的，在上班的高峰期，對(duì)于公共建筑里的熱量利用率也是相當(dāng)高的，但如果供暖系統(tǒng)無(wú)法支撐強(qiáng)大的利用率，供暖系統(tǒng)就將崩潰，因此，目前這一問(wèn)題還亟待解決。關(guān)于對(duì)暖氣的計(jì)費(fèi)制度，政府也是明確規(guī)定以單位為總體計(jì)算源來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析的，因此，對(duì)于一棟公共建筑的大樓之中，往往有大量的小型或大型單位聚集在一起一同辦公和利用供暖系統(tǒng)，按時(shí)間計(jì)費(fèi)和按所用熱量計(jì)費(fèi)是否需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，也需要政府進(jìn)行深入思考，主要針對(duì)供暖系統(tǒng)的改進(jìn)之后做出調(diào)節(jié)和應(yīng)變。

（3）從國(guó)內(nèi)外對(duì)比來(lái)看，目前國(guó)外集中的對(duì)暖氣利用發(fā)展的時(shí)間比較早，并且利用的形式較為廣泛和豐富，主要都是為了方便人們的生活和推動(dòng)人們的便利發(fā)展，基于國(guó)際上各國(guó)對(duì)自身地理位置的判斷和氣候特點(diǎn)的分析，其城市供暖系統(tǒng)已經(jīng)得到更新，形成了一個(gè)相對(duì)完善的狀態(tài)。其能源結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)等已經(jīng)又結(jié)合自己本國(guó)的實(shí)際環(huán)境做出的先關(guān)供暖系統(tǒng)和設(shè)備，達(dá)到了一個(gè)相對(duì)成熟的狀態(tài)。然而在國(guó)內(nèi)在這方面暫時(shí)還沒(méi)有得到太大的發(fā)展和進(jìn)步。在當(dāng)今時(shí)代，熱電聯(lián)產(chǎn)在國(guó)外是發(fā)展最快的，供熱面積也是覆蓋率比較高。而在目前，我國(guó)也正在這方面努力改善，爭(zhēng)取能夠在這方面實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化。

2 改造前后的城市供暖系統(tǒng)發(fā)生的區(qū)別以及運(yùn)作規(guī)律

供熱系統(tǒng)節(jié)能能夠幫助提高換熱效率、降低電損等。最新的供熱系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別天氣狀態(tài)和分析大氣溫度來(lái)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，而不是單一的依靠人工操作或機(jī)械地運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣的升級(jí)意義在于可以減少能量的損耗，使得供熱更加靈活方便。而對(duì)于先前的供熱系統(tǒng)則沒(méi)有如此大的靈活性，我國(guó)主要采用的是集中供熱的方式，伴隨著多個(gè)電廠的建設(shè)和發(fā)展，我國(guó)供熱系統(tǒng)在全國(guó)的覆蓋率已經(jīng)相當(dāng)高，其中的連接性也更加好，因此熱量可以傳輸?shù)木嚯x也就更遠(yuǎn)，管道的單位徑量也就越來(lái)越大了，不同地區(qū)的供熱系統(tǒng)可以享受資源共享。在目前世界上都在采用較為先進(jìn)的傳輸模式：

（1）各國(guó)利用先進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)多個(gè)供暖源系統(tǒng)的連接，促進(jìn)城市與城市間的供熱循環(huán)與源口對(duì)接。

（2）各國(guó)改善各個(gè)供熱系統(tǒng)的運(yùn)作模式，直接將不同的系統(tǒng)直連，從而使得熱量傳輸?shù)男矢?，可利用率也更高，提升了?duì)資源的利用效率。

（3）對(duì)于一些發(fā)達(dá)城市或者天氣極為惡劣的城市，地方對(duì)于供暖的質(zhì)量要求是相當(dāng)高的，因此針對(duì)這些地區(qū)的用熱特點(diǎn)，政府主要推進(jìn)持久耐用、用最少的資源實(shí)現(xiàn)最高質(zhì)量最大效率的熱量利用，從而充分保障資源節(jié)約和滿(mǎn)足需求等等。目前世界上最大的熱網(wǎng)分布于哥本哈根熱網(wǎng)系統(tǒng)中，同時(shí)，在北歐等地區(qū)的國(guó)家的熱網(wǎng)技術(shù)是最為成熟和建設(shè)發(fā)展最快的，至今已經(jīng)有695座熱電聯(lián)產(chǎn)廠以及290座的區(qū)域供暖廠，而在中國(guó)離這些數(shù)據(jù)還是存在著巨大的差距的，需要不斷改進(jìn)技術(shù)和更新發(fā)展模式等等。

對(duì)于基礎(chǔ)的供暖系統(tǒng)主要硬件配置介紹和分析：

（1）關(guān)于系統(tǒng)的主機(jī)控制：主要是針對(duì)主機(jī)的出水溫度以及設(shè)定值來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和控制;也能夠幫助檢查出系統(tǒng)的基本故障和運(yùn)作程序是否正常，還具有定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)的功能，幫助推動(dòng)功能的全面運(yùn)作。

（2）關(guān)于熱水的系統(tǒng)控制，其主要原理就是由PLC主機(jī)首先控制出水的運(yùn)作，而后開(kāi)始進(jìn)行循環(huán)推進(jìn)，主電路分開(kāi)，變頻器的頻率由模擬量EM322模塊輸出電流信號(hào)控制，從而幫助提高熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)使得供暖量增加。程序中根據(jù)實(shí)際的出水溫度和已有的設(shè)定溫度，來(lái)不斷比較和計(jì)算系統(tǒng)區(qū)域的運(yùn)作最佳狀態(tài)，根據(jù)差值調(diào)節(jié)運(yùn)作速度等等。

（3）新住宅以及公共建筑可直接安排最新的供暖系統(tǒng)和設(shè)備，使得可持續(xù)利用和發(fā)展，要擺脫先前已有的建造和設(shè)置傳統(tǒng)，將供暖設(shè)備縮小化安排在室內(nèi)之中，防止在外面沒(méi)有很好地不保護(hù)措施，易損壞也不安全。

3 如何科學(xué)合理地利用材料和技術(shù)來(lái)改造城市供暖系統(tǒng)

PCL以其系統(tǒng)構(gòu)成靈活，容易拓展。

（1）基于原有的供暖系統(tǒng)進(jìn)行具體分析和改造。在單管系統(tǒng)中增加可跨越的管道和設(shè)計(jì)關(guān)于溫控的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、蒸發(fā)式熱表等等。其中就可以使得單一的熱流變得可分散和流動(dòng)，從而也能幫助調(diào)節(jié)熱量和溫度，在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，使得室內(nèi)的調(diào)節(jié)更加靈活，也能達(dá)到節(jié)能的效果。

（2）可增加跨越管道和可蒸發(fā)式的水表，利用溫控的控制系統(tǒng)來(lái)取代先前的手動(dòng)化調(diào)節(jié)工序，基于現(xiàn)有的系統(tǒng)，減少改造投資和能力以及資源的浪費(fèi)，使得能力得以最高效的利用。

（3）新住宅以及公共建筑可直接安排最新的供暖系統(tǒng)和設(shè)備，使得可持續(xù)利用和發(fā)展，要擺脫先前已有的建造和設(shè)置傳統(tǒng)，將供暖設(shè)備縮小化安排在室內(nèi)之中，防止在外面沒(méi)有很好地不保護(hù)措施，易損壞也不安全。并且設(shè)置出一家一戶(hù)用的供暖設(shè)備，使得計(jì)費(fèi)等環(huán)節(jié)更加靈活，但在另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)也要求安排連接在一起的可循環(huán)利用，增強(qiáng)供暖的靈活性等等，因此，在進(jìn)行電路安排時(shí)，就可采用串聯(lián)的路線，達(dá)到一舉兩得的效果?？傊?，對(duì)于舊系統(tǒng)的改造以及新住宅和建筑的合理建設(shè)和安排，是推動(dòng)城市公共建筑一個(gè)良性循環(huán)的一個(gè)重要因素，也是推動(dòng)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，要不斷改善供暖系統(tǒng)，使得環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的社會(huì)更好地向前發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

目前社會(huì)上已有的城市供暖系統(tǒng)確實(shí)可以滿(mǎn)足社會(huì)公眾對(duì)于天氣變化帶來(lái)的寒冷天氣對(duì)暖氣的基本需求，但基于各方面的因素考慮，這樣的系統(tǒng)不可長(zhǎng)期維持和發(fā)展下去，需要針對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)所產(chǎn)生出來(lái)的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行改造和分析，幫助推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能環(huán)保的公共建筑城市供暖系統(tǒng)。文章對(duì)于基于PLC的既有公共建筑供暖系統(tǒng)節(jié)能改造來(lái)做出分析，主要從分析現(xiàn)有的城市供暖系統(tǒng)的現(xiàn)狀是什么、改造城市供暖系統(tǒng)前后有什么區(qū)別以及可以達(dá)到什么樣的效果和進(jìn)步意義、如何科學(xué)合理地幫助推動(dòng)改造城市供暖系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)做出探討和分析，從而幫助當(dāng)前社會(huì)供暖系統(tǒng)不斷進(jìn)步，相關(guān)科研人員不斷研究和探索，幫助更節(jié)能環(huán)保和高效的供暖系統(tǒng)早日應(yīng)用在人們的實(shí)際日常生活之中，提升人們的生活質(zhì)量和水平，從而推動(dòng)環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展，促進(jìn)減少對(duì)有限稀缺資源的開(kāi)采和利用，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展等等。

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