浅析集中供热室温监测与调控

毛海平

太原市热力集团有限责任公司

摘要: 随着现代化城市建设的不断发展,供热系统成为城市居民生活中不可或缺的一部分。在供热室内,温度的稳定与合理的温度范围直接关系到居民的生活质量和健康,因此对供热室温进行监测和调控显得尤为重要。其次,由于用户所在的房间大小、朝向、隔热性能等因素的不同,使得不...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着现代化城市建设的不断发展,供热系统成为城市居民生活中不可或缺的一部分。在供热室内,温度的稳定与合理的温度范围直接关系到居民的生活质量和健康,因此对供热室温进行监测和调控显得尤为重要。其次,由于用户所在的房间大小、朝向、隔热性能等因素的不同,使得不同房间的室温存在差异,从而带来一些问题,如供暖不足、浪费能源等,本文将从供热室温检测的必要性、方法、应用和调控几个方面进行讨论,以期提高供热系统的效率和居民的生活质量。

关键字:供热室温、检测、监控、调控

第一章 引言

集中供热系统是当前北方城市生活中难以代替的基建设施之一,其供热质量关系到人们的生活质量和安全。目前,太原市集中供热面积达到2.23亿平方米,服务用户141万多户,在供热室内,温度的合理范围和温度稳定性对于供热系统的正常运行和居民生活的舒适程度有着重要影响。因此,对供热室温进行监测和调控显得尤为重要,本文将对供热室温检测的必要性、方法、调控及其应用进行深入探讨。

第二章 供热室温检测与调控的必要性

供热室温的监测和调控,对于保证供热系统的正常运行、居民的生活质量以及能源的节约和环境的减排都起着至关重要的作用。此外,以下内容是供热室温检测的必要性。

2.1 满足居民舒适度要求

供热室内温度应该在合适的范围之内控制,满足居民生活的舒适度要求。目前,北方城市居民热用户室温执行18±2℃行业标准,随着人们生活水平的提高和对高质量生活的要求,我市居民用户室温基本保持在20℃以上,达到一个相对舒适的温度。如果温度超过指定范围,会引起居民的不适感,从而影响居民的正常生活和工作;当然如果温度未能达到居民供热要求,甚至低于16℃的最低要求,将严重影响居民的正常生产生活,因此必须对供热室内温度进行监测和调控,确保温度稳定和舒适度满足居民的需求是必要的。

2.2 保证供热系统的正常运行

供热系统的正常运行需要完整的供热循环,供热循环中的温度是稳定和合理的。如果温度不稳定或不合理,将影响供热系统的正常运行。我市集中供热以热电联产+工业余热为主,大型热源厂调峰备用,其他清洁热源为补充的“多源一网”,辅以大温差输送的供热模式,成为供热领域独具特色的“太原模式”,根据室外气温,做出及时准确预判,再通过对供热室温的监测和调控,可以保证供热室内传热量稳定,从而使供热室内温度合理稳定,保证供热系统的正常运行。

2.3确保庭院网系统的平衡

供热管网平衡的必要性在于确保供热系统稳定运行和能够达到设定的供暖需求。当热水从供热站通过管网输送到用户终端时,由于管道长度、管径、阻力、用户需求等因素的影响,会导致热水在管道中的压力、流量和温度存在不均衡的情况。如果管网不平衡,在一些位置容易形成热负荷过大或过小,甚至出现供热故障或损失。而经过平衡调节后,首先可以提高供热效率,管网调节平衡可以确保热水在管网内平均分配,减少了热水在管道中的滞留时间,提高了供热效率;其次保证供热均衡,针对不同楼层、不同房间等供热需求的不同,通过对供热管网进行调节平衡,可以保证每户供热均衡,避免了某些用户供热多,某些用户供热少的情况;还有是减少热损失,调节平衡可以让管道内流量均匀分布,减少热水滞留时间,避免在管道中产生额外的热损失;最后是增加系统寿命,调节管网平衡可以平衡系统的热负荷,缩短了水泵及阀门的投入运行时间,降低了系统的压力损失,从而延长了系统的使用寿命。总之,管网调节平衡是供热系统中必不可少的一环,有利于提高供热效率、保证供热均衡、减少热损失,并延长系统的使用寿命。

2.4 节约能源和环保

对供热室温的监测、调控,能够达到减少能源消耗和排放减少的目的。通过监测和调控供热室内温度,使其在合理和稳定的范围内变化,能够减少供热系统的能源消耗和减少大气污染物的排放,达到节能减排的效果。随着集中供热的快速发展,我市集中供热供热规模已大幅拓展,供热保障系统日臻完善,明显改善了城市环境和整体供热水平,产生显著的社会效益、经济效益和环境效益,不断为城市发展提供绿色动力。

第三章 供热室温检测的方法

3.1 温度传感器的选择

温度传感器是供热室内模拟或数字控制系统的核心。在温度测量中广泛的应用到了多个种类的温度传感器。每个传感器有着各自的优、缺点。我市集中供热室温采集目前采用人工测温和远传温度计采集温度结合的方法获取用户实际供热温度。人工测温使用红外测温仪,随机走访,可以真实了解用户各房间实际温度及用户采暖感受,缺点是检测面不够全面,检测量不足;远传测温是安装在用户家中温度采集设备,采集用户室温,缺点受是否安装宽带影响,采集面窄,受位置变动影响数据准确性,优点是方便快捷,采集量大。

3.2 位置选择

为保证温度的精度和稳定性,室温检测时,要关闭家中所有门窗;检测位置选择在室内正中央距离地面高度为1.2米-1.5米之间;需清除检测点0.5米半径内的所有物体;如果室内面积超过16㎡,为了检测结果的精准性,应适当多选取几个监测点测量;室温检测时,暖气片上不要有杂物堆放;而且为了暖气片更好地散热,家庭装修时,要保证暖气片适当的外露,否则,室内温度最少会低于正常情况3℃-5℃。

3.3 温度数据采集和传输

室温采集器内有温度传感、变送器件,能够采集热用户室内温度并通过内置数据远传通讯卡上传至集团公司智慧供热管理平台,平台不但可以据此查看用户室内实时温度,还可以查询一段时间内的用户历史室内温度,用数字或曲线方式展示,随时掌握用户家中的供暖情况。调控室温可以根据不同时间段和用户需求,合理调整供热水温和热量的投入,以达到节能减排的目的。此外,通过合理的室温调控,可以大幅降低用户的采暖成本,提高用户的舒适度和满意度。

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第四章,供热室温调控技术与方法

4.1供热室温调控技术与方法

 温控阀调节:采用电动温控阀,通过调节阀门的开度,控制热水流量,从而实现温度控制。可以根据不同的室温要求、季节变化等因素设置不同的温度值。

自动控制系统:采用传感器和控制器等设备,自动检测室内温度,并根据预设的温度范围,自动控制采暖管道的水流量和阀门开度,保持室内温度稳定。

4.2供热室温调控的调控方式

供热室温调控可以分为手动控制和自动控制两种方式。

手动控制:手动控制是指利用人工直接调节供热设备的热功率,从而达到室内温度变化的目的。通常采用的手动控制方式有开/关、调节热量、调节出水温度等。手动控制的优点是灵活、简单易懂,但在实际应用中存在人工操作误差大、功耗浪费等问题。

目前涉及三供一业改造后老旧小区采用分户远程控制方式,通过近年调节经验结合实际流量、温度测试,户阀开度按照如下操作,基本满足用户供热需要:

1-2层

20-30%

3-4层

50-60%

5-6层

100%

 

自动控制:自动控制是指利用自动化仪表或控制系统,通过测量室内温度和外部环境参数等信息,自动控制供热设备的热量输出,从而实现室内温度的稳定控制。自动控制有更高的精度,能够减少误差和能源浪费,但需要较高的成本和技术支持。

4.3供热室温调控的设备

供热室温调控的设备通常包括温度控制器、供热控制阀、电机驱动器、管道等。

温度控制器:温度控制器是自动控制的核心部件,能够自动测量室内环境的温度,根据预先设定的温度范围和温度变化速度,向供热控制阀发出调节信号,以达到室内温度的稳定控制。

供热控制阀:供热控制阀是控制供热设备热输出的关键设备,通常被设计为调节阀门或平衡阀门。在自动控制条件下,它能够根据电信号或气动信号,自动控制阀门的开度,从而实现室内温度的精确调节。

电机驱动器:电机驱动器是通过电动转子带动供热控制阀的旋转,实现阀门的开度控制。在自动化控制条件下,电机驱动器能够接收温度控制器发出的信号,自动控制出水温度和供热功率等特性。

管道:管道是供热设备与供热房间之间的连接介质,它的质量和尺寸对供热室温调控精度和稳定性有着重要的影响。管道应具有良好的绝热性、耐腐蚀性和密封性,以保证热能输送的效率和稳定性。

第五章、未来趋势

未来供热室温检测与调控的主要趋势包括:

更加智能化:利用互联网、人工智能、大数据等技术,可以通过安装在各种设备和设施,实现对室内温度等参数实时监测,实现供热室温智能检测和调节,提高运营效率和节能减排效果。

更加自动化:运用自动控制系统和智能集成技术,通过大数据分析和学习,可以实现更加准确的室温预测和调节,从而实现供热室温的自动调节和管理,降低人工干预和成本。

更加安全、可靠:运用远程监测和报警技术,实时监测供热室温变化和系统运行状态,及时预警和处理问题,保证供热系统的安全和可靠。

结束语

供热室温调控需要根据舒适度、节能、安全、稳定等方面展开研究,并选择合适的调控方式和设备来实现调控的目的。在实际应用中,应根据不同场景和需求,有针对性地采取相应的调控策略,以达到优化室内环境、提高能源利用效率和降低能源浪费的综合目标。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡.城镇供热监测与调控系统技术规程:CJJ/T 241-2016

[2]叶凌,徐伟,周辉,陈曦,程志军.暖通空调专业房屋建筑部分工程建设标准强制性条文简编[J].暖通空调,2013,4303:10-20.

作者简介:毛海平,1981年10月,男,汉族,山西太原,太原市热力集团有限责任公司,工程师,大学本科。



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