供熱節(jié)能中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用探討

劉宏 夏鯤

摘 要：當前，我國北方地區(qū)冬季采暖的主要方式還是集中供熱。集中供熱過程中對于燃料和電及水等能源的消耗十分巨大，為了推動供熱事業(yè)的蓬勃發(fā)展，提高供熱質(zhì)量和效率，就必須不斷提高相關(guān)技術(shù)水平。尤其是在當前社會，節(jié)能減排已成為社會發(fā)展的主流趨勢，因此供熱行業(yè)也在積極響應(yīng)這一號召，在供熱過程中不斷加大對節(jié)能技術(shù)的研究和應(yīng)用，而電氣自動化技術(shù)在供熱節(jié)能中的有效運用，不僅能減輕供熱行業(yè)中工作人員的工作量和工作壓力，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的自主控制和調(diào)節(jié)，還能大大提高供熱效率及供熱質(zhì)量，從而有效滿足供熱用戶的采暖需求，同時減少供熱成本，提高經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;供熱節(jié)能技術(shù);應(yīng)用

1開展供熱節(jié)能的必要性

我們國家疆域遼闊，各個地方氣候類型是不一樣的，冬季東北地區(qū)、華北地區(qū)以西北地區(qū)溫度較低，給當?shù)鼐用竦纳顜砹酥T多不便之處， 在此形勢下采取集中供暖工作就顯得非常重要。但現(xiàn)階段集中供暖對能源的消耗是巨大的。最近幾年，隨需要集中供暖面積的逐漸擴大，長江以南的湖南、江西、浙江等地大眾迫切希望可以享受到政府的集中供暖，這樣一來，對能源的利用效率提出了越來越高的要求。另一方面，由于集中供暖能源消耗所造成的環(huán)境問題日益突出，加之大量的排放溫室氣體，使其海平面不斷上升，在很大程度上給諸多海島國家構(gòu)成了極大的威脅。故而，深入分析供暖技能技術(shù)，進一步研究降低環(huán)境影響或是熱損失的方法，有利于更好地提升能源利用效率，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2供熱系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢

2.1??? 涉及面較廣

相對于其他的技術(shù)，電氣自動化技術(shù)可應(yīng)用于各個領(lǐng)域。該技術(shù)可以結(jié)合供熱行業(yè)的特點針對性地應(yīng)用，從而實現(xiàn)供熱的自動化，減輕了人力負擔，促使工作人員有更多的時間完成其他工作，有利于提高供熱的效率，并實現(xiàn)自動化控制的目標。可見電氣自動化具有較強的推廣價值。

2.2??? 安全性較強

各企業(yè)在生產(chǎn)過程中在各處安裝自動化監(jiān)控裝置，監(jiān)管人員通過觀察監(jiān)控視頻，隨時查看供熱設(shè)備運轉(zhuǎn)的情況，及時發(fā)現(xiàn)不安全問題。此外，一旦出現(xiàn)故障就會自動提醒，盡快找到故障點，落實相應(yīng)的措施加以解決，確保產(chǎn)品合格達標，以免重新加工浪費時間。

3電氣自動化技術(shù)在供熱節(jié)能中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)在各行各業(yè)的應(yīng)用中取得了良好的效果。同時，電氣自動化在工業(yè)行業(yè)也取得了巨大成就，供熱電氣自動化的風險較低，技術(shù)應(yīng)用比較成熟，能夠節(jié)省大量的人力勞動，解決供熱企業(yè)人員短缺的問題。并且，供熱電氣自動化能夠在較短的時間內(nèi)對大量數(shù)據(jù)進行準確分析，簡化人工管理工作。另外，供熱電氣自動化能夠自動控制溫度和熱量，減少資源消耗，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

3.1??? 樓宇分時段供熱調(diào)控技術(shù)

伴隨人們對供熱質(zhì)量要求的日益增高，供暖公司推出精細化的服務(wù)是一種必然的趨勢。其中，分時段調(diào)控系統(tǒng)就是精細化服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 能夠有效地改善用熱時間段比較集中的樓棟供暖情況。具體來講，熱調(diào)控技術(shù)的實現(xiàn)是在樓棟中，安裝了分時段自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用該自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，降低了對不必要能源的耗損，實現(xiàn)了對整個樓棟的調(diào)控與管理。一般情況下，樓棟分時的調(diào)控系統(tǒng)包括集中控制箱、溫度變送器、監(jiān)控中心和電磁控制閥門四個組成部分。先在樓棟中安裝電磁調(diào)節(jié)閥和 RS485熱量表調(diào)控系統(tǒng)，可以提前設(shè)置每棟樓的運行模式，與此同時，用內(nèi)部的現(xiàn)場控制器完成對熱量信息的收集。一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)與預(yù)定的數(shù)據(jù)不符合，系統(tǒng)就會自動調(diào)節(jié)各項數(shù)據(jù)，使之與預(yù)設(shè)的運行數(shù)據(jù)相一致。利用無線通信技術(shù)，可以把控制器獲得的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，完成對供熱用戶和中基站熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效監(jiān)控。

3.2??? 氣候補償供熱技術(shù)

氣候補償技術(shù)中的主要設(shè)備是氣候補償器，通過氣候補償器的應(yīng)用， 從而實現(xiàn)對供熱管網(wǎng)中的供水溫度的氣候補償功能。氣候補償器通常被安裝在熱力中繼站或鍋爐房中，然后供熱用戶就可提前進行對供熱溫度的預(yù)設(shè)，可根據(jù)個人需要對不同時間段設(shè)置不同的供熱溫度。如果由于室外溫度變化導(dǎo)致供暖系統(tǒng)中的回水溫度發(fā)生變動，此時氣候補償器就會自動開始對供暖系統(tǒng)中的供水溫度進行調(diào)節(jié)，氣候補償器調(diào)節(jié)供水溫度的依據(jù)就是供熱用戶提前設(shè)置好的溫度曲線。另一方面，安裝室內(nèi)的溫度傳感器能及時發(fā)現(xiàn)室內(nèi)溫度的變化，然后對供水溫度進行調(diào)節(jié)，完成對于室溫的補償。

3.3??? 分層管控供熱管網(wǎng)

熱量的第三級網(wǎng)絡(luò)是安裝于供熱中繼站的 PLC，利用房卡及路由器，完成PLC 與上一級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的連接。由于各個監(jiān)控分站之間是相互獨立的，每一個監(jiān)控分站的運行不受其他分站的影響，并且，不同的監(jiān)控分站可以互相訪問。總的來看，供熱調(diào)控中心網(wǎng)絡(luò)是三級管理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的最高層，屬于生產(chǎn)網(wǎng)和管理網(wǎng)雙網(wǎng)接入，各項信息均可查詢。其中，服務(wù)器中裝有兩個網(wǎng)卡，一個用于連接數(shù)據(jù)庫，另一個用于發(fā)布操作指令。對供熱調(diào)控中心內(nèi)部的管理屬于一級管理，在每一個單獨的監(jiān)控分站搜集到的信息，都可通過調(diào)控中心閱覽。換言之，供熱管網(wǎng)的有關(guān)工作人員能實現(xiàn)對全管網(wǎng)數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)控。通過供熱管網(wǎng)中的每一個監(jiān)控分站，可以實現(xiàn)對所有信息的搜集。同時，計算機系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了信息在監(jiān)控分站間的有效傳遞，完成了對各項供熱數(shù)據(jù)的實時處理，并根據(jù)用戶的供熱需求，完成對供熱的分配，實現(xiàn)了按需分配。分層管控供熱管網(wǎng)的二級管理核心為供熱調(diào)控中心下的監(jiān)控分站，其中，每一個監(jiān)控分站都要負責一個固定區(qū)域供熱以及中繼站的實際運行。監(jiān)控分站的功能在于對現(xiàn)場的控制，對現(xiàn)場各項操作的管理和調(diào)整。監(jiān)控分站的這一功能實現(xiàn)了對供熱調(diào)控中心的補償，完成了供熱調(diào)控中心無法直接調(diào)控供熱設(shè)施的遺憾。從這個角度來看，監(jiān)控分站發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于供熱調(diào)控中心需要通過監(jiān)控站的轉(zhuǎn)發(fā)，才能夠?qū)崿F(xiàn)對熱量數(shù)值的分配，進而到達供熱中繼站。監(jiān)控網(wǎng)站基于原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，加強了網(wǎng)絡(luò)交換中心、熱力站、供熱調(diào)度中心以及監(jiān)控中心的及時通訊聯(lián)絡(luò)，保障了整個系統(tǒng)的完整性。另外，無線通訊技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對用戶溫度參數(shù)的遠程采集，這為用戶提供了大大的便利。監(jiān)控站的強大管理功能也實現(xiàn)了對采集數(shù)據(jù)的存儲、分析和管理，自動根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息繪制溫度曲線，自動生成水壓圖以及管網(wǎng)圖，自動制作報表，另外，還具有一定的預(yù)警功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對管理權(quán)限的合理分配。

4結(jié)語

電氣自動化相關(guān)技術(shù)及設(shè)備在供熱系統(tǒng)中應(yīng)用，不僅能保證熱能的有效利用，提高相關(guān)能源的有效利用率，減少能源的浪費現(xiàn)象，同時也能大幅減少供熱的成本費用，使供熱效率大幅提高，減少需要的工作人員人數(shù)，提高工作效率。

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