大數(shù)據(jù)環(huán)境下的北方供熱系統(tǒng)熱計(jì)量調(diào)控方案研究

王麗平+孫石+蔡長(zhǎng)青

[摘 要]能源的節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為社會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)之一，實(shí)現(xiàn)供熱用戶(hù)室內(nèi)溫度遠(yuǎn)程控制和用戶(hù)自行調(diào)控的分戶(hù)熱計(jì)量管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。由于我國(guó)北方有龐大的熱用戶(hù)群體，情況復(fù)雜，如何做到自動(dòng)、科學(xué)的熱計(jì)量室內(nèi)溫度調(diào)控是非常有必要的。大數(shù)據(jù)由于能夠處理的數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣等特點(diǎn)，可以為供熱部門(mén)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題提供良好的方法和思路，因此采用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析供熱用戶(hù)的大量數(shù)據(jù)，能夠科學(xué)有效地按照用戶(hù)需求對(duì)每戶(hù)或每間房間實(shí)行獨(dú)立供暖或停止供暖，隨時(shí)調(diào)控設(shè)定每戶(hù)的溫度和供暖時(shí)間，并可依據(jù)用戶(hù)所在地區(qū)的氣候條件，自動(dòng)控制室內(nèi)溫度，確保熱能量的充分利用。

[關(guān)鍵詞]大數(shù)據(jù)；熱計(jì)量；溫度調(diào)控

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.51.150

日益緊張的能源問(wèn)題已經(jīng)成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，各行各業(yè)都在進(jìn)行節(jié)能改造，力求達(dá)到高效的能源利用。隨著北方供熱企業(yè)的改革，分戶(hù)熱計(jì)量已經(jīng)勢(shì)在必行，如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)供暖用戶(hù)的室內(nèi)溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程操控及用戶(hù)自行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)按需供暖，提高供暖質(zhì)量，使用戶(hù)能自主控制室溫，不僅可以降低熱費(fèi)，而且可實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能。

1 引 言

我國(guó)冬季北方寒冷，為了改善室內(nèi)溫度環(huán)境，普遍采用集中供暖的方式。然而由于傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)設(shè)備不具備自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置，只能通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)供熱管道上的相應(yīng)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的粗略調(diào)節(jié)[1]，溫度控制精度較低，且造成了能源的極大浪費(fèi)。

由于供暖用戶(hù)數(shù)量龐大、用熱單位的情況也比較復(fù)雜，可以根據(jù)熱用戶(hù)的供暖需求、用熱規(guī)律，在不同的供暖時(shí)間段內(nèi)向建筑物提供不同的供熱量，分區(qū)域、分時(shí)段對(duì)采暖用戶(hù)進(jìn)行獨(dú)立供暖[2]。由于大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣、流動(dòng)速度快和價(jià)值密度低等特點(diǎn)，供暖系統(tǒng)大量的用戶(hù)數(shù)據(jù)需要通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行分析和處理，從而得出科學(xué)合理的熱計(jì)量溫度調(diào)控系統(tǒng)方法，該系統(tǒng)具有節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化程度高、控制度精準(zhǔn)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用概況

“大數(shù)據(jù)”本身是一個(gè)比較抽象的概念，單從字面來(lái)看，它表示數(shù)據(jù)規(guī)模的龐大。但是僅僅數(shù)量上的龐大顯然無(wú)法看出大數(shù)據(jù)這一概念和以往的“海量數(shù)據(jù)”“超大規(guī)模數(shù)據(jù)”等概念之間有何區(qū)別。對(duì)于大數(shù)據(jù)的定義基本是從大數(shù)據(jù)的特征出發(fā)，通過(guò)這些特征的闡述和歸納試圖給出其定義。通常認(rèn)為大數(shù)據(jù)需滿(mǎn)足三個(gè)特點(diǎn)：規(guī)模性、多樣性和高速性。除此之外，國(guó)際數(shù)據(jù)公司大數(shù)據(jù)還應(yīng)當(dāng)具有價(jià)值性，大數(shù)據(jù)的價(jià)值往往呈現(xiàn)出稀疏性的特點(diǎn)。而IBM認(rèn)為大數(shù)據(jù)必然具有真實(shí)性。維基百科對(duì)大數(shù)據(jù)的定義是指利用常用軟件工具捕獲、管理和處理數(shù)據(jù)所耗時(shí)間超過(guò)可容忍時(shí)間的數(shù)據(jù)集[3]。

目前我們已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)到大數(shù)據(jù)，看似簡(jiǎn)單，其實(shí)是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)演進(jìn)并有本質(zhì)上的差別。數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中僅作為處理對(duì)象，而在大數(shù)據(jù)里面，數(shù)據(jù)是作為一種資源來(lái)輔助解決其他諸多領(lǐng)域的應(yīng)用問(wèn)題的，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式，在數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)處理方式和數(shù)據(jù)思維等方面都帶來(lái)了巨大的變革[4]。

目前在商業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域正在應(yīng)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在北方冬季供暖系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)可以應(yīng)用于整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，主要包括如下。

（1）生產(chǎn)熱量端。隨著大型供暖系統(tǒng)單位數(shù)字化建設(shè)的發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)被大量地保存下來(lái)。這些數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著豐富的信息，對(duì)于分析生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)、提供控制和優(yōu)化策略、故障診斷以及知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘具有重要意義。為及時(shí)準(zhǔn)確掌握分布式供熱設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)，需要對(duì)大量的控制設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

（2）輸送熱量端。為節(jié)能環(huán)保且快速有效地進(jìn)行管理，在熱量輸送的過(guò)程中，采取安裝監(jiān)控和智能識(shí)別、采集設(shè)備，存儲(chǔ)大量的傳輸過(guò)程數(shù)據(jù)，以便及時(shí)分析和監(jiān)控管理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（3）使用熱量端。為準(zhǔn)確獲取用戶(hù)的用熱數(shù)據(jù)，供暖公司在用熱端安裝了大量智能室內(nèi)溫控設(shè)備和樓棟控制表，供暖公司和用戶(hù)之間的交互行為迅猛增長(zhǎng)，可以每隔一段時(shí)間獲取用戶(hù)的用熱信息，從而收集了比以往粒度更細(xì)的海量熱量消費(fèi)數(shù)據(jù)，形成供熱系統(tǒng)中用戶(hù)側(cè)大數(shù)據(jù)[5]。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以更好地理解熱量客戶(hù)的用熱行為、合理設(shè)計(jì)溫度。

鑒于大數(shù)據(jù)在供熱系統(tǒng)中的重要作用，如何合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠更加容易地面對(duì)供熱系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)的挑戰(zhàn)，為大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能供熱系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用提供有益的參考。

3 熱計(jì)量應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)代生活中，溫度不僅與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，更是現(xiàn)代化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要環(huán)境條件。例如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的東北三省，經(jīng)年未徹底解決的糧食倉(cāng)儲(chǔ)管理、供應(yīng)給周邊城市的四季蔬菜的大棚培育、家禽的養(yǎng)殖和禽蛋的管理運(yùn)輸、冬季果蔬如何處于保鮮狀態(tài)，這些都與溫度密切相關(guān)[6]。尤其是在北方漫長(zhǎng)的供暖季節(jié)，傳統(tǒng)的溫度采集檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法切實(shí)地滿(mǎn)足我國(guó)北方冬季寒冷氣候的實(shí)際要求，更亟待突破并解決采集即時(shí)的溫度值，解讀（或讀取）得出有效數(shù)據(jù)，提高管理能力，提高熱用戶(hù)的熱量需求和預(yù)防供熱管網(wǎng)的損壞，因而需要更新的熱計(jì)量溫度檢測(cè)和控制方法即大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能溫控來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)常用的熱計(jì)量調(diào)控方法有熱量表法、熱分配表法、流量溫度法、通斷時(shí)間面積法和溫度面積法（也稱(chēng)溫度法），前四種方法主要依據(jù)用戶(hù)消耗的熱量進(jìn)行熱計(jì)量收費(fèi)，解決不了戶(hù)間傳熱的問(wèn)題，導(dǎo)致收費(fèi)不公平。而溫度面積法已經(jīng)解決了戶(hù)間傳熱的問(wèn)題，但是存在一定缺陷，因?yàn)樵摲椒ㄑ芯康暮诵倪€是如何進(jìn)行熱量計(jì)量和分?jǐn)偅謹(jǐn)偟倪€是熱量，不是熱費(fèi)，要計(jì)量熱量就離不開(kāi)熱量表，因此，如果無(wú)法安裝樓棟熱量表或樓棟熱量表出現(xiàn)問(wèn)題，都可能導(dǎo)致熱費(fèi)無(wú)法分?jǐn)偅绊憻嵊?jì)量收費(fèi)。因此還需要研究新的熱計(jì)量調(diào)控方法，采用一種基于用戶(hù)平均溫度的供熱計(jì)量方法，實(shí)現(xiàn)熱費(fèi)的分?jǐn)傆?jì)算，公平收費(fèi)，提高效率。

對(duì)居民用戶(hù)來(lái)說(shuō)熱力企業(yè)給熱用戶(hù)提供的商品應(yīng)該是溫度而不是熱量。而早期通常采用的熱計(jì)量主要是針對(duì)如何計(jì)量用戶(hù)消耗的熱量展開(kāi)的，如熱量表法、流量溫度法和通斷時(shí)間面積法等。產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)一直圍繞如何能夠更準(zhǔn)確地計(jì)量用戶(hù)消耗的熱量方面進(jìn)行，對(duì)戶(hù)間傳熱沒(méi)有一個(gè)好的解決辦法，導(dǎo)致用戶(hù)消耗的熱量多，室內(nèi)溫度并不一定高，即用戶(hù)的室內(nèi)溫度低可能還要多繳熱費(fèi)，給熱計(jì)量工作的推進(jìn)帶來(lái)了很多困難。對(duì)于這種情況可以采用增加修正系數(shù)的辦法，但現(xiàn)場(chǎng)情況千差萬(wàn)別，任何一種修正方法都很難解決戶(hù)間傳熱帶來(lái)的影響。而溫度面積法熱計(jì)量系統(tǒng)是目前最晚出現(xiàn)的熱計(jì)量新方法，是基于用戶(hù)的室內(nèi)溫度分?jǐn)倶菞澋挠脽崃浚鉀Q了戶(hù)間傳熱的問(wèn)題，使熱計(jì)量收費(fèi)更加合理。

4 熱計(jì)量調(diào)控方案

在確定調(diào)控方案之前，需要把該供暖公司的供暖范圍內(nèi)的客戶(hù)信息進(jìn)行采集、登記、匯總成大數(shù)據(jù)信息，獲取到系統(tǒng)調(diào)控所依賴(lài)的數(shù)據(jù)，才能夠保證供暖系統(tǒng)熱計(jì)量的遠(yuǎn)程室內(nèi)溫度調(diào)控的準(zhǔn)確合理，可以提高用戶(hù)的居住舒適度和滿(mǎn)意度。進(jìn)行遠(yuǎn)程室內(nèi)供暖溫度控制時(shí)，需要獲取室內(nèi)溫度、室外溫度等數(shù)據(jù)，提高遠(yuǎn)程室內(nèi)溫度的控制精度，并進(jìn)行優(yōu)化控制，具有較好的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制效果。

4.1 熱用戶(hù)大數(shù)據(jù)獲取

考慮到熱用戶(hù)大數(shù)據(jù)具有類(lèi)型多樣、復(fù)雜性及分散性的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)的獲取具有一定的難度。熱用戶(hù)大數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化熱用戶(hù)數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化熱用戶(hù)數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化熱用戶(hù)數(shù)據(jù)是專(zhuān)業(yè)化、系統(tǒng)化的供熱領(lǐng)域數(shù)據(jù)，即行數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里，可以用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)邏輯表達(dá)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)，主要來(lái)自供熱收費(fèi)單位存儲(chǔ)的熱用戶(hù)個(gè)人信息，因而結(jié)構(gòu)化熱用戶(hù)數(shù)據(jù)的獲取性更準(zhǔn)確、更好處理。

而非結(jié)構(gòu)化熱用戶(hù)數(shù)據(jù)的獲取主要來(lái)自各級(jí)各類(lèi)能源供熱信息網(wǎng)站及其他各類(lèi)信息。隨著互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，能源利用、供熱系統(tǒng)改造等類(lèi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源越來(lái)越多，數(shù)據(jù)類(lèi)型也呈現(xiàn)出多樣化趨勢(shì)，如能源圖書(shū)、報(bào)紙雜志等正式資源，政府能源簡(jiǎn)報(bào)、能源節(jié)能相關(guān)會(huì)議信息等非正式資源，還有一些諸如供熱產(chǎn)品市場(chǎng)信息、節(jié)能科技成果等動(dòng)態(tài)信息資源。這樣獲取到的數(shù)據(jù)科學(xué)性和先進(jìn)性也非常高，可以作為供暖系統(tǒng)溫度調(diào)控的依據(jù)[7]。

4.2 方案考慮外因

供暖系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)溫度調(diào)控的考慮因素非常復(fù)雜，主要包括用熱用戶(hù)自然情況、用熱需求和熱量的平衡調(diào)整等，針對(duì)不同的熱用戶(hù)采取不同的調(diào)控方法。

（1）分供熱類(lèi)型調(diào)控。此因素下的熱用戶(hù)主要分為兩大類(lèi)，普通居民用戶(hù)和單位公共建筑供熱，主要分白天時(shí)段和夜晚時(shí)段。對(duì)于普通居民用戶(hù)白天基本無(wú)人，晚上回家的特點(diǎn)，就要在白天時(shí)段盡量減少供熱量，調(diào)整閥門(mén)關(guān)小；而晚上就是正常供熱。針對(duì)大型公用建筑的用熱特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，對(duì)城市內(nèi)主要公共建筑供熱運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制及能耗的動(dòng)態(tài)分析。上班時(shí)有人，正常供熱；下班或節(jié)假日無(wú)人可以減少供熱量（關(guān)小閥門(mén)，保證不凍）[8]。

（2）按照是否供熱調(diào)控。此因素下的熱用戶(hù)主要分為正常供熱和不供熱兩種，對(duì)于正常供熱的用戶(hù)進(jìn)行分時(shí)段供熱，白天減量，夜晚正常；不供熱用戶(hù)一般遠(yuǎn)程設(shè)置一個(gè)固定的溫度，對(duì)于供熱設(shè)備沒(méi)有損壞即可。

（3）分供暖周期調(diào)控。此種情況下，不但要考慮不同的室外氣象情況，還要考慮不同的供暖周期區(qū)間。初冬時(shí)節(jié)和冬末初春時(shí)的供暖一般設(shè)定溫度較低，深冬或春節(jié)期間一般設(shè)置溫度較高；供暖初期與供暖中期和供暖末期的溫度值也會(huì)不同，初期馬上熱起來(lái)，溫度設(shè)定較高；中期過(guò)春節(jié)溫度也設(shè)定很高；供暖末期一般溫度設(shè)定值較低，即使與春節(jié)相同的室外氣象也是如此。以上兩種情況可以綜合考慮進(jìn)行周期調(diào)控。

4.3 方案實(shí)施

在實(shí)際的供暖系統(tǒng)中同時(shí)存在兩類(lèi)按熱量收費(fèi)和按面積收費(fèi)的用戶(hù)。針對(duì)按面積收費(fèi)的用戶(hù)或換熱站采用均勻性精度調(diào)節(jié)，同時(shí)又要保證供熱管網(wǎng)末端或按熱量收費(fèi)的用戶(hù)具備足夠壓力差，使按熱量收費(fèi)的熱用戶(hù)能得到充足的熱量供應(yīng)。同時(shí)對(duì)換熱站加強(qiáng)熱量調(diào)控，并針對(duì)自管換熱站、按面積收費(fèi)的換熱站和按熱量收費(fèi)的換熱站定制專(zhuān)門(mén)的溫度調(diào)控方案。

控制中心需要遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)按面積收費(fèi)和自管熱力站的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，從而調(diào)節(jié)各條支線的流量，把過(guò)多的熱量調(diào)整到按熱量收費(fèi)的熱力站內(nèi)。為了熱量均衡分配到用戶(hù)家中，需要通過(guò)管網(wǎng)平衡調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，在管網(wǎng)調(diào)整過(guò)程中水、電、熱消耗接近經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，從而減少能量消耗，達(dá)到節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的。制定相應(yīng)的二次網(wǎng)運(yùn)行供回水平均溫度運(yùn)行曲線，與實(shí)際運(yùn)行計(jì)算數(shù)據(jù)熱量分配相結(jié)合，可使熱量均衡分配到各個(gè)小區(qū)和樓棟。

（1）合理調(diào)配要求。為滿(mǎn)足熱用戶(hù)的需求，合理地利用現(xiàn)有溫控設(shè)備，將供熱系統(tǒng)輸出的熱量，均勻地分配到每個(gè)換熱站，進(jìn)一步發(fā)揮各換熱站現(xiàn)有熱表的作用，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。利用現(xiàn)有的設(shè)備和科學(xué)的調(diào)控手段，解決小區(qū)中樓棟之間、用戶(hù)之間的平衡問(wèn)題，利用現(xiàn)有熱表和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥建立數(shù)據(jù)采集和分析，建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，進(jìn)行科學(xué)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，探索智能化的調(diào)節(jié)途徑[9]。

（2）換熱站自控系統(tǒng)的控制要求。換熱站是由遠(yuǎn)程控制中心調(diào)解的，根據(jù)調(diào)度中心下達(dá)的溫度指令，自動(dòng)恒溫運(yùn)行；實(shí)時(shí)分析本站的熱負(fù)荷余度；根據(jù)不同的環(huán)境狀態(tài)改變流量運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)電；自適應(yīng)熱用戶(hù)開(kāi)關(guān)閥帶來(lái)的壓力沖擊，在運(yùn)行數(shù)據(jù)異常時(shí)報(bào)警并觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作；實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水、水箱液位等環(huán)節(jié)的智能運(yùn)行。

（3）具體方案實(shí)施細(xì)則。供暖系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制中心主要依據(jù)采集的大數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)對(duì)熱用戶(hù)溫度、閥門(mén)狀態(tài)、耗能過(guò)高的報(bào)警、歷史狀態(tài)與曲線、遠(yuǎn)程群控設(shè)定溫度等的控制。通常設(shè)定溫度在臨室室溫區(qū)間范圍內(nèi)，24小時(shí)內(nèi)可以控制在設(shè)定溫度內(nèi)；設(shè)定溫度高于臨室室溫時(shí)，室溫?zé)o法升高并達(dá)到設(shè)定需求。室溫調(diào)控只能在臨室室溫區(qū)間內(nèi)才能控制住溫度，說(shuō)明需要熱源、樓棟、熱用戶(hù)系統(tǒng)調(diào)控才能達(dá)到調(diào)控精度[10]。設(shè)定溫度不變時(shí)，閥門(mén)通斷可以控制住室溫。設(shè)定溫度頻繁變化，影響控溫精度。室溫調(diào)控周期長(zhǎng)，接近24小時(shí)，因此設(shè)定溫度不宜在一天內(nèi)多次變化。溫度調(diào)控針對(duì)不同情況采取不同策略。

第一，調(diào)控時(shí)實(shí)現(xiàn)氣候補(bǔ)償。

根據(jù)氣候變化以及舒適度要求，隨時(shí)調(diào)整整體供熱量，將整體熱耗降到最低。實(shí)現(xiàn)水泵變頻運(yùn)行的同時(shí)，將分布式進(jìn)行到樓前，水泵不再做無(wú)用功。同時(shí)拉大二次網(wǎng)溫差，提高換熱效率。實(shí)現(xiàn)分時(shí)分區(qū)供熱。安裝樓前混水機(jī)組后，可優(yōu)化供熱模式，按建筑物功能和使用時(shí)間，對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步降低能耗。

第二，按面積收費(fèi)調(diào)控策略。

采取周期供熱量平衡的調(diào)控策略，換熱站負(fù)荷預(yù)測(cè)，采用氣候補(bǔ)償?shù)臒崃靠刂品椒ǎ瑹崃抗?yīng)超高報(bào)警，二次網(wǎng)不平衡報(bào)警。

第三，按熱量收費(fèi)調(diào)控策略。

盡可能多地供熱，熱源保證足夠的資用壓差定溫運(yùn)行；熱源總熱量充足時(shí)，將調(diào)節(jié)閥全部打開(kāi)，按需供熱；熱源總熱量不夠時(shí)，按整個(gè)管網(wǎng)均勻調(diào)配。

第四，溫控手段。

提供分時(shí)溫控、自動(dòng)恒溫及手動(dòng)調(diào)節(jié)三種控制模式，根據(jù)建筑物特點(diǎn)及運(yùn)行工況切換控制模式。

其中對(duì)于大型公共建筑用熱特點(diǎn)及控制模式選擇辦公時(shí)間比較固定場(chǎng)所，如周一至周五辦公，周末休息，此種場(chǎng)合適合選用分時(shí)溫控，分時(shí)溫控策略提供多套模板供選擇，每日可選擇不同模板。而某些特殊功能的場(chǎng)所：如滑冰館，需要控制在一個(gè)較低的溫度，適宜選擇自動(dòng)恒溫控制，保證在一定溫度范圍內(nèi)。手動(dòng)控制模式可將建筑物入口處閥門(mén)調(diào)整到任意開(kāi)度，隨時(shí)調(diào)節(jié)。

而普通熱用戶(hù)節(jié)能溫度控制主要通過(guò)中心統(tǒng)一下達(dá)溫控指令，如控制用戶(hù)室溫在20℃～22℃，防止超供，出現(xiàn)25度以上的高溫現(xiàn)象。集控中心通過(guò)接入移動(dòng)室溫采集器或熱計(jì)量數(shù)據(jù)，可以對(duì)換熱站所帶的每棟樓每個(gè)單元甚至每個(gè)住戶(hù)的溫度情況對(duì)比分析，并形成均衡調(diào)整策略。運(yùn)行人員可以根據(jù)該策略調(diào)整各個(gè)單元的總管閥門(mén)，未來(lái)還可以通過(guò)熱計(jì)量系統(tǒng)調(diào)節(jié)每戶(hù)的通斷閥，最終實(shí)現(xiàn)各戶(hù)的供熱均衡。

各站采集室外溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)先制定好的溫控曲線計(jì)算出對(duì)應(yīng)的供回水溫度，通過(guò)站內(nèi)的自控系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使供水溫度維持在固定位置，從而達(dá)到供熱目標(biāo)。這種調(diào)節(jié)方法，如果在溫控曲線制定理想的情況下，可以有效運(yùn)行，但在實(shí)際工況中存在以下問(wèn)題：室外溫度采集的誤差較大，用戶(hù)很難制定出非常理想的溫控曲線；由于各個(gè)換熱站之間各自為政，自己調(diào)自己，很容易出現(xiàn)管網(wǎng)失衡與振蕩[11]。若想室內(nèi)溫度維持在一個(gè)目標(biāo)值，需要確定建筑物的熱負(fù)荷系數(shù)、日照情況、風(fēng)力、室外氣溫、供熱量等參數(shù)，其中熱負(fù)荷系數(shù)、日照情況、風(fēng)力等參數(shù)變化不大，因此，室外氣溫與供熱量就可以形成一定的對(duì)照關(guān)系。

5 結(jié) 論

經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的增長(zhǎng)及人們生活水平的不斷提高，對(duì)供熱體制和室內(nèi)環(huán)境提出了更高的要求，集中供熱分戶(hù)計(jì)量成為未來(lái)供熱的趨勢(shì)，室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)將有廣泛的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的供熱系統(tǒng)溫度調(diào)控，可以實(shí)現(xiàn)熱計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)與換熱站數(shù)據(jù)的一體化監(jiān)控，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享，終端用戶(hù)供暖效果一目了然，為供暖運(yùn)行決策提供了更直接、更可靠的依據(jù)。根據(jù)供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，可知實(shí)施熱計(jì)量溫控的小區(qū)比其他未實(shí)施溫控的換熱站耗電量節(jié)約14%左右，全年的分析結(jié)果節(jié)約16%。

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