郭長春

摘要：我國現(xiàn)如今在各方面都在飛速發(fā)展，熱計量技術現(xiàn)階段已經(jīng)取得了較大的進步，而對于保障住宅供暖系統(tǒng)當中的節(jié)能方面具有極為重要的意義，本文將針對城市集中供暖節(jié)能設計以及換熱站控制系統(tǒng)設計研究進行簡要闡述，概括說明集中供暖系統(tǒng)節(jié)能的基本需求，對于集中供暖住宅系統(tǒng)節(jié)能方面的要求進行簡要分析，希望對我國今后在供暖方面具有一定的幫助。

關鍵詞：集中供暖;節(jié)能減排;控制系統(tǒng);換熱站系統(tǒng)

引言：集中供暖具有節(jié)能、不擾民、供暖效果好以及減少污染等特點逐漸被廣大城市所運用。但是，飛速發(fā)展的城市集中供暖并沒有將節(jié)能效果發(fā)揮的淋漓盡致，和其他西方發(fā)達國家相比較，我國各單位建筑面積整體采暖能源消耗方面要比相同條件下其他國家高出兩倍以上。所以，我國集體供暖采暖系統(tǒng)目前依舊處在較為嚴峻的形式之下。

一、城市集中供暖節(jié)能設計

選擇科學合理的供暖形式。共用立管分戶獨立循環(huán)是我國目前大部分地區(qū)都在采用的供暖形式，這種形式一般會先建立一個供回水總管，在總管的基礎之上逐漸建立各個用熱點。而通常為了節(jié)省空間以及保證安全，此類管道通常會運用地下填埋的形式進行鋪設。為了保護管道系統(tǒng)，需要將埋地管道的出處鋪設一層保溫材料以及墊層，這肯定會將建筑物的建設成本增加，在某種程度上同樣會影響建筑物的高度。通過建設各項支線用戶，對于廣大用戶來說，維修也會較為方便。在供暖系統(tǒng)改造的方面，對于現(xiàn)在正在使用的供熱系統(tǒng)，可以運用以下形式，在原有的系統(tǒng)之上進行改造，如若需要將供水管道進行更新的時候，可以改造成為共用立管分戶獨立循環(huán)系統(tǒng)。而原來的系統(tǒng)可以依據(jù)現(xiàn)實情況，改造成為單管跨越式的供暖系統(tǒng)。如若原系統(tǒng)運用的是地面輻射系統(tǒng)，運用垂直雙管的鋪設形式，則需要保障原系統(tǒng)不會變更，這樣便可以將對于環(huán)境的影響降到最小，保護周圍居民不會受到影響。

分戶熱計量通常需要嚴格遵循原定的路線以及技術，就是以整棟樓為目標來設置熱量表，以此來作為供暖公司與終端公司結算時候的重要依據(jù)。在面對整棟樓的熱量結算當中，經(jīng)過分戶熱量計的設置，可以為整棟樓內部所有住戶熱量提供依據(jù)。通過設置這個裝置，一方面可以保障供暖費可以平攤到每一位用戶身上，另一方面可以經(jīng)過設置熱能表，更為直觀的掌握供暖系統(tǒng)運行調節(jié)水平以及保溫程度，對于是否失調方面，同樣具有極為明顯的作用。

在雙管系統(tǒng)之中，經(jīng)過調節(jié)閥來調節(jié)溫度，可以讓供暖系統(tǒng)的壓力值始終保持在標準以內，對于實現(xiàn)供暖系統(tǒng)高效、低能耗等方面具有重要的意義。在面對廣大用戶家中溫度控制方面，可以在散熱器上安裝恒溫控制閥門，在恒溫控制閥門的控制下，進入熱散器的水量將會得到控制，進而起到溫度控制的作用。

二、換熱站控制系統(tǒng)設計研究

（一）系統(tǒng)設計以及工作原理

控制站整體可分為控制系統(tǒng)以及液晶顯示操作終端。液晶屏幕的主要功能便是對所有工作現(xiàn)場實時監(jiān)控畫面、收集數(shù)據(jù)并且將部分相關參數(shù)數(shù)據(jù)進行輸入。而控制系統(tǒng)通常會運用性價比極高的PLC，PLC主要是由I/O模塊、背板以及CPU模塊等其他零部件組成，系統(tǒng)將其他多種通訊接口進行結合，這樣可以在各個通訊網(wǎng)絡之間自由切換且運用。而現(xiàn)場PCL控制站其核心功能便是針對供熱沿線以及每個換熱站當中任何一個設備運營狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集以及不定時監(jiān)控，而且需要根據(jù)當時的天氣環(huán)境以及相關設備負荷變化，將提前設置好的換熱站循環(huán)泵、調節(jié)閥以及補水泵進行自動化調整，這樣將會讓換熱機組完全實現(xiàn)自動化控制。如若有通訊網(wǎng)絡可以作為主體，現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)便可以將正在工作的供熱相關數(shù)據(jù)傳送至調度中心，此外，同樣可以收到由調度中心傳來的部分調度指令[1]。

這里對于換熱站控制系統(tǒng)工作原理做出較為詳細的工作介紹。這是由供熱站當中的若干臺熱水鍋爐燒成的高溫且高壓的熱水，經(jīng)由一次熱網(wǎng)將熱水送至其他換熱站內部，其他分站經(jīng)一次熱網(wǎng)處理后的高溫高壓熱水經(jīng)由平板換熱器，把其中的熱能傳輸進二次熱網(wǎng)當中的循環(huán)水，再經(jīng)過二次熱網(wǎng)進行防水，最終把熱能輸送到廣大用戶的家中，而冷卻后的水，將再次輸入至二次熱網(wǎng)中回水管當中。二次熱網(wǎng)當中循環(huán)水經(jīng)過換熱站當中水泵的操作下，可以讓誰循環(huán)流動或者反復使用。

（二）換熱站系統(tǒng)優(yōu)化設計

換熱站是把供熱公司處理后溫度較高的蒸汽或者水逐漸轉換為七十到八十度左右的熱水，將其輸送至用戶家中。換熱站當中運營情況將對廣大用戶家中的供熱質量有著直接的影響。較為傳統(tǒng)的換熱站其設計的形式比較側重于循環(huán)水泵當中的設計，而循環(huán)水泵是將換熱站中水壓或者水進行輸送的設備，這主要是為了消除供暖系統(tǒng)當中阻力而進行設置的。供暖系統(tǒng)內部助力具體有三個部分，依據(jù)水循環(huán)位置的變化可分成室外管內部阻力、換熱站內部阻力以及用戶內部阻力。在這三種阻力當中對于供暖系統(tǒng)形成較大影響的便是內部阻力，太大的阻力將對導致水壓降低，讓系統(tǒng)內部水循環(huán)速度大幅度減緩[2]。

（三）換熱站系統(tǒng)供暖形式

換熱站混水系統(tǒng)不光能給廣大用戶提供流量大且溫度低的地暖循環(huán)水，還能充分滿足散熱器對于溫度的需求。混水供暖系統(tǒng)可以根據(jù)回水壓力的區(qū)別來分成供水壓力不足情況下混水形式、回水壓力不足的情況之下混水形式以及基本形式?；拘问酵ǔ１粦迷谧顬閺V泛的供暖形式，對于回水壓力與供水正常供暖系統(tǒng)，可以在回水管道與供水管道之間增添混水管道，并且在混水管道上面將混水泵進行安裝并進行調節(jié)。基本形式當中換熱站混水供暖系統(tǒng)對于管道直徑有著極高的標準，需要依照相關標準進行選擇。供水壓力不夠情況之下混水形式對于二次側供水壓力不夠的供暖系統(tǒng)，需要把循環(huán)水泵在二次供水管道之上進行安裝，以此來加強二次供水中的壓力，并且一次供水管道、回水管道之間的混水管道之上對安裝的調節(jié)閥同時進行調節(jié)。

（四）補水泵循環(huán)泵以及冷凝泵原理

通過混水壓力變送器把電流信號傳輸進PLC，再經(jīng)過PLC進行計算，將設定值以及反饋值之間進行比較，一旦壓力值達到標準的指標時，PLC將會發(fā)送信號來啟動補水泵，當壓力數(shù)值達到上限的數(shù)值時，PLC將會發(fā)布指令將補水泵工作進行停止，而當補水水箱的水位低于保護數(shù)值的時候，補水泵將會發(fā)出警告指令，提醒補水箱內部缺少水量[3]。

經(jīng)過回水壓力變送器和供水壓力變送器將電流信號分別傳輸?shù)絇LC當中，經(jīng)過PLC計算，反饋的壓差數(shù)值與供水壓差數(shù)值進行比較，一旦低于標準設定數(shù)值的時候，PLC輸出電壓信號數(shù)值傳送到變頻器，循環(huán)泵頻率將會成線程進行激增，轉速逐漸加快，一旦相關數(shù)值高于原設定數(shù)值的時候，PLC內部同樣會將輸出電壓信號傳輸?shù)阶冾l器內部，循環(huán)泵的頻率將會呈線性式遞減，轉速將會降低，當數(shù)值接近于標準設定值的時候，循環(huán)泵將會呈恒速進行工作。

冷凝水當中的磁翻板液位計把電流信號數(shù)值傳輸進PLC，經(jīng)過PLC進行計算，所反饋的數(shù)值和設定值之間進行比較，一旦水箱未到達標準設定上限數(shù)值的時候，PLC計算出的信號值則會將冷凝泵執(zhí)行自動啟動，而水位到達標準下限數(shù)值的時候，PLC計算出的信號值將會對冷凝泵下達停止的指令。

結論：綜上所述，我國集中供暖住宅系統(tǒng)在節(jié)能減排方面的設計，需要保障水方面的平衡性以及穩(wěn)定性，需要不斷提升供暖管網(wǎng)的熱能力輸送效率。在節(jié)能方面設計的過程當中，需要精準把握這其中的重點要點，通過集體供暖形式各方面的設計，做好熱計量和溫度之間調控，進而將我國集體供暖節(jié)能系統(tǒng)實現(xiàn)，保證我國廣大民眾在寒冷的天氣當中具有良好的生活環(huán)境。

參考文獻：

[1]張春雨.探討城市集中供暖的節(jié)能技術途徑[J].智能城市，2020，6（18）：134-135.

[2]連慧敏.城市集中供暖的節(jié)能技術途徑分析與研究[J].四川水泥，2020（07）：127+129.

[3]張顯亮.城市集中供暖系統(tǒng)節(jié)能及換熱站控制系統(tǒng)的設計[J].科學中國人，2017（20）：46.