供热计量管理系统

一、热源系统管理

一套完整的供热系统由三大部分组成，即集中供热热源系统、换热站供热节能系统和JFK集中供暖分户计量系统。集中供热热源系统常规采用锅炉制备热媒。换热站供热节能系统是连接热源与热用户的重要环节，根据室外温度的变化，按照制定的二次网供、回水温度曲线，自动控制一次网供水的流量和供热量。JFK集中供暖分户计量系统是由管路系统与末端装置组成的热量分配系统，按负荷的大小合理地将热量分配到各个房间。

集中供热热源系统

系统概述

集中供热热源系统是城市集中供热系统的热能制备和供应中心。该热源系统将其他形式的能源（矿物燃料、核能、工业余热等）转换为热能，或直接采用地热等天然热源，通过蒸汽或热水等介质，沿着热网输送到用户。集中供热热源有以下几种形式：热电厂和区域锅炉房、工业余热、地热、核能。除上述热源形式外，还有电能和太阳能供热。

系统控制

集中供热热源控制系统通过热源热效率平衡计算，采用最优化的计算方法，将热源各环节热损失进行科学分析，针对各热效率的特点进行优化设计控制，主要对热源、各动力辅机和管网进行节能控制，调整热源供热系统各应用工况的运行模式，使系统在任何负荷情况下能达到最可靠的工况节能运行，保证热源的热效率最大化。在满足末端供热系统要求的前提下，整个系统达到最经济的运行状态，即系统的运行费用最低。同时提高系统的自动化水平和管理效率，并降低管理劳动强度。

热源系统控制主要包括：各设备的节能运行控制、各设备运行状态的监控，系统能耗的监测。

系统概述

换热站供热节能系统是连接热源系统和热用户的重要环节，在整个供热系统中起到举足轻重的作用，热水管网又分为一次网和二次网，一次网是连接于管网与换热站之间的管网。二次网是指连接于换热站与热用户之间的管网。换热站供热系统是指连接于一次网与二次网并装有与用户连接的相关设备、仪表和控制设备的系统。

系统原理

针对目前集中供热换热站控制的现状，开发的换热站自动控制系统，是在保证热用户供热温度的前提下，实现按需供热，达到安全、经济运行。

根据热用户的实际需求，建立“供热－室外温度”智能决策模型和先进控制策略，通过换热站一次侧、二次侧温度、压力及流量、室外温度、热用户温度、运行状态、故障状态等参数的监测，自动控制调节阀、电机、变频器等工作，实现以节能为核心的按需供热。系统可以脱离远程中央控制室监控调度管理系统独立运行，其运行参数可以通过远程中央调度室监控调度管理系统监视并实施协调控制。

热力站控制系统采用一种变流量控制模式，根据各系统的实际情况，设定一个供水压力值，此供水压力值可以满足二次管网的最不利点供暖水循环。通过控制变频泵的转速保持该供水压力值恒定在设定值。在此基础上，换热站PLC控制系统通过实时监测量二次网供回水温差来对系统压力值设定进行必要修正。

一个建筑物的供热质量的好坏与整个管网的运行调节紧密相连。为保证供热质量，除了要在供热温度上保证达到设计温度外，就要在任何时候用户都要有足够的资用压头，以保证每个高层住宅在任何时刻都能有供热的可能性。

热源处循环泵的总流量用变频控制，根据压力控制点的压力变化而控制变频泵的转速。假如用户调小流量导致干管总流量下降，而干管的阻力系数未变，因此干管上的压力损失降低而导致压力控制点的供水压力升高。该压力值的升高反馈给循环泵，使泵的转速降低，一直降到压力控制点的压力值到设定值为止，这样，就可以保证压力控制点的供水

压力值不变。

换热站二次网供水温度控制。通过一次侧电动阀门的调节控制二次管网供水温度达到设定值。通过增加室外温度补偿器，使换热站二次网的供水温度设定值根据室外温度进行动态调整，以使供热量和需热量进行更好的匹配。

系统功能及特点

1智能变频，稳定供水压力，保证管网平衡：

2.实时显示现场测量值，修改设定值以及参数值；现场画面模拟，实时显示各工况运行参数；

3.定时记录室内、外温度，供、回水温度和计算温度自诊断与现场诊断功能；

4.系统遵循了人性化设计理念，可实现分段、分时、分温和分模式的管理功能；

5.换热站控制系统采用PID算法实现了自动恒温恒压的调节；

6.各种报表生成以及数据存储、查询等其他用户定制的功能；

7.根据气候条件，控制器通过室外温度传感器测量的室外温度，经监控中心的统一调度对供热量进行控制，节省能源，提高了供热质量；

8.实现自动控制，并具有远传通讯和联网功能，系统可通过GPRS/GMS进行远程控制；

9、强大的通讯功能轻松实现集中控制和远程控制，建立热源控制一体化、终端用户信息化、应用个性化的节能服务；

10.系统故障诊断功能，及时消除运行中出现的问题，提供冗余控制，保证换热站的可靠运行；

11.换热站防火、防盗的监视：无人值守换热站对防火、防盗提出了要求，在换热站内安装火灾报警器和防盗报警器，将报警器的报警信号传输到控制中心，实时掌握换热站的情况；

系统产品介绍：

一、气候补偿器

气候补偿器是根据室外温度的变化及用户设定的不同时间对室内温度要求，按照设定曲线求出恰当的供水温度进行自动控制，实现供热系统供水温度、室外温度的自动气候补偿，避免产生室温过高/低而造成能源浪费的一种节能控制技术。

功能简介

（1）气候补偿器功能及原理分析

室外温度的变化很大程序上决定了建筑物需/耗热量的大小也决定了能耗的高低，运行参数(供暖水温)应随室外温度的变化时刻进行调整，始终保持供热量与建筑物的需热量相一致，保证室内温度在不同室外温度情况下的相对稳定，实现按需供热，这样才可以保证供暖机组最大限度的节能运行。

1）气候补偿器产品定义

阿克姆气候补偿器是根据室外温度的变化及用户设定的不同时间对室内温度要求，按照设定曲线通过调节电动调节阀开度来改变热源交换的流量，求出恰当的供水温度进行自动控制，实现供热系统供水温度--室外温度的自动气候补偿，避免产生室温过高/低而造成能源浪费的一种节能产品；

2）气候补偿器工作原理

在供暖时段内：当室外温度变化时，为了满足室内温度的相对稳定，供水温度也应相应变化，例：当室外温度降低时，为了维持原有的室内温度，供暖水温应适当提高，此时气候补偿器将自动加大多首站换热器机组供应的热水供应量使得供暖水温适当升高，当室外温度上升时，同理应适当降低供暖水温以免产生室内过热现象，此时系统将自动减小首站换热器机组热水供应量，以降低首站换热器机组的输出负荷，即通过对室外温度采集，自动修正供暖水温设定值(理想值)，再通过设定值与实际供水温度进行比较，并以此比较差值为基准对电动阀进行PID调节；同时引入回水温度等外部信号作为反馈值对曲线进行实时修正；达到节能运行的目的。

产品特点：

1、全集成电脑控制，主控CPU采用PHILIPS主流工控芯片，计算速度快，运行稳定；

2、中文液晶实时显示室内、室外温度、供水温度、回水温度及电动阀开度等运行参数，LED

灯显示系统运行状态，触摸键盘操作；

3、分时分温功能模块内嵌，系统默认提供4时段、4条独立运行曲线，以满足用户在不同

时段对室内温度的要求；

4、精确控制供水温度，根据室外温度模糊去处出所需的供暖水温，并PID控制规律实时与

实际供水温度比较，调节电动阀开度，精确保证稳定供水温度，避免发生用户室温过高的现象而浪费能耗；

5、曲线自学习功能，根据历史参数实时修正室外温度－供水温度曲线，使供暖系统最优化

运行；

6、多电动阀控制，模块化设计，系统板载三台电动阀控制，可通过扩充模块自由增加电动

阀数量；

7、运行联机运行的同时可实现独立运行，增加了系统的稳定性和可操作性；

8、支持多种通讯方式：TCP/TP网络、RS232/RS485、无线传输、电话线通讯及电力线载波

通讯等；

应用图例：