智能化板式換熱機組在集中供熱中的應用

谷志濤

（邢臺市熱力公司，河北邢臺054000）

1 引言

城市化的建設和人口發展，冬季供熱成為居民當前的主要需求，同時，為了滿足人們需求，還要求工作人員能夠對當前供熱質量進行有效提高，做到既能源節約，還能減輕熱能使用對大氣造成的各種污染問題。由于現階段人們的生產發展產生了巨大變化，在當前的房屋建設工作中，更加注重房屋保暖、透氣。但是想要更好地滿足當前人們的整體需求，還需要采用一些必要措施和設備，智能化板式換熱機組就成了首要選擇。

2 智能化板式換熱機組市場現狀

在我國當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，同時也使得我國一些采暖地區和非采暖地區的整體集中供暖面積呈現出上升趨勢。由于我國當前的工業化和整體能源結構都處于轉型階段，有著相對較大的能源缺口，且建設單位在設計建筑供暖中，增加了建筑需要承擔的負荷，但整體供暖換熱站工作效率卻相對較低。例如：在我國冬季相對寒冷的地區，空調的熱負荷為65～80W/m2左右，而處在相同維度的發達國家，其空調熱負荷為35～45W/m2，可以說有著巨大的差異。這些差異雖然是因為當初在房屋設計工作中，對于保暖工作的設計不到位，但是更多得還是因為在設計過程中沒有采用智能化板式換熱機組，造成了熱能不集中，出現熱能浪費。

3 智能化板式換熱機組的整體構造和特點

3.1 智能化板式散熱機的整體結構

板式換熱機組在組成上主要由兩個部分構成，這兩個部分為熱源側循環系統以及用戶側水循環系統兩大類。而在熱源側循環系統中，主要是由電場或者供熱單位向這一系統提供熱源的方式進行的；而用戶側水循環系通常情況下是通過低溫自來水以及循環式水泵、閥門和運輸管道組成，這些設備之間相互聯系，和用戶之間形成了相對統一的環路[1]。同時，這兩個循環系統都是通過板式換熱器來進行熱能交換，從而完成當前熱能向用戶側的傳導。在當前發展時期，為了能夠保證供暖工作的穩定，防止供暖管道中出現水垢，從而直接影響到整體供暖，還需要在這兩個循環系統中，增添一項特殊部件進行完善，這類部件可以是控制元件，儀表或者過濾器等；用戶側水循環系統中，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，就需要將各個地區的控制與遠程控制結合起來，從而保證溫度穩定。

3.2 板式換熱機組的智能化控制特點

在板式換熱機組工作中，使用智能化控制系統，不僅能夠實現對機組的有效控制，還能實現系統的自動運行，節約供熱部門人力資源。對于控制系統而言，主要是由過熱能控制器以及專業控制軟件組成，可以同時為熱網、熱源以及熱力控制站提供完善的方案。同時，這項自動化系統還可以針對不同客戶對熱能的需求進行控制。專用控制器與專家控制軟件的結合，不僅能夠節約對通訊控制系統的使用，熱源單位降低成本，同時還能實現當前對補水泵和控制閥的自動控制，從而保證板式換熱機組的智能化應用，體現出該系統在熱能供應中，經濟適用、便于調試與維護等優點[2]。

3.3 提升傳熱效率，便于檢修

熱能在傳遞過程中，由于會在管道中出現水垢等因素，造成了熱量供應不均衡，熱能浪費等問題，而板式換熱器的設計，采用了獨特的設計手法，能夠保證熱能在傳輸過程中，在流道內有著不同方向，并且還能將速度控制在3～5m/s，讓熱能的流動速度能夠長期保持在烈紊流的狀態下，同時，在保證流速的同時，還能保證使固粒處于懸浮狀態，從而降低了管道結垢概率，最終增強了傳熱能力。隨著科學技術的不斷提升，在設計板式換熱器時，加入了全新材料與制作工藝，并減少了熱量阻力，從而能夠保持長期穩定的傳熱系數。此外，板式換熱器在工作進程中，所占用的整體環境相對較小，在組合上也處于相對靈活的狀態，保障該項設備實施的調整與維修。

4 智能化板式換熱機組的應用

4.1 智能化板式換熱機組的作用

通過在戶外安裝傳感器的方式，能夠有效及時地對室外溫度進行獲取，從而使機組能夠直接獲取戶外實際溫度進行分析，并根據不同室外溫度，計算出當前供水溫度需求。然后，再經由安裝到一次熱源閥門上，實現對溫度和熱量的控制，完善智能化板式換熱機組的供暖工作[3]。

同時，智能化建筑和綠色建筑已經成為未來建筑的發展方向，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劃采用綠色的方式和概念，在應用智能技術的同時，加大綠色生態設施、新能源管理與監控的應用。智能技術是智能建筑的一個技術要點，在綠色建筑技術導則中，要求通過智能技術來支撐系統與產品的開發，從而提高綠色建筑的性能，設置可有效滿足用戶功能性、舒適性和安全性的智能化系統。因此，在智能化板式換熱機組應用的過程中，還需要加強對環境的保護意識與能源節約意識，這樣就需要工作人員在滿足當前供暖需求的基礎上，能夠不斷調整控制閥溫度，從而能夠保證通過熱站的管網中，熱水能夠一直處于飽滿狀態。這樣就完善了熱源對換熱機組的供應，還能有效降低大氣污染。此外，關于補水泵和循環泵的使用情況，不僅保證了熱源供應中，不會出現器械超負荷工作情況，還能提供良好工作基礎與保障。

4.2 實現智能化控制

采用智能化控制系統，能夠全面實現工作人員針對換熱機組進行的遠程手動控制，讓換熱機組做到自動化運行。在這項智能化控制系統中，主要是由控制器以及專家軟件這兩種技術組成，同時還能為當前熱源、熱網、熱站以及熱力用戶中出現的問題提供全面的解決方案。以兩臺循環泵并聯運行為例，采用定水量運行時，全年水泵運行電功耗 P0為：P0＝2φ0N0T0，式中：N0——單臺循環水泵的額定電功耗，kW；φ0——容量系數，可取為0.9；T0——系統全年的運行小時數，h/a。采用分段啟動、同步變頻運行時，全年水泵運行的電功耗PI的公式：

式中：Q0、△P0、η0、N0——分別表示單臺水泵工頻運行時的流量、揚程、效率、功率；Q0′、△P0′、η0′、2N0——分別表示兩臺水泵并聯工頻運行時的流量、揚程、效率、功率；Qi、△Pi、ηi、Ti——分別表示對應不同的負荷率，水泵變頻運行時的流量、揚程、效率、運行小時數

5 結語

在綠色建筑中，建設目標的實現主要是通過實施運營管理達到。借助智能化板式換熱機組智能化控制、傳熱效率，便于檢修等特點，加強其在城市供暖中的應用。在改進傳統物業設施服務的基礎上，采用現代化的信息技術和智能化技術手段，達到建筑節能環保的目標。