自動化控制系統在城市集中供熱中的應用探討

夏鯤 劉宏

摘 要：隨著我國城市化建設規模的不斷擴大，對于城市熱網調節工作提出更高的要求。在城市熱網調節工作中應用自動化控制系統，能夠從供熱源、能源管理、熱力站等方面深入管理，提高城市集中供熱能力，滿足城市發展需求。本文主要對自動化控制系統在集中供熱中的應用進行深入分析，并結合其中存在的問題，提出針對性的解決措施，從而提高城市熱網調節工作效率，促進城市經濟的可持續發展。

關鍵詞：自動化控制系統;集中供熱;應用

0前言

在冬季，不同地區的氣候條件差異較大，尤其在我國北方地區，內外溫度差異最為明顯，因此，居住在北方地區的人們需要較強的供暖能力。但是在實際供暖工作開展過程中，供暖需求較大，并且供暖系統層次不齊，導致后期集中供熱不平衡，降低運行穩定性，影響人們的供暖質量。現階段，在集中供暖工作中應用自動化控制系統，能夠有效控制供暖區域，保障城市熱網調節工作的穩定性。

1現階段城市熱網調節存在的主要問題

1.1???? 供熱管道復雜，調控能力差

在初期設計供暖系統管理時，主要考慮城市初期建設狀態，隨著城市建設的不斷增加，供暖管道也在增加，但是缺乏統一管理，導致整體供暖系統管道復雜多樣，降低城市熱網調節質量，影響人們居住舒適性。通常情況下。供熱系統屬于滯后系統，在修改其內部數據參數時，需要長時間的調節，不易過快調節供熱閥，避免內部出現不穩定情況。在供暖初期，供暖設備處于剛啟動階段，供熱能力較差，輸出熱源波動較大，降低整體城市熱網調節工作質量，影響供暖質量。因此，傳統的單一城市熱網調節模式已經不適合現階段精準熱網調節工作。

1.2???? 供熱范圍廣、難以控制室內溫度

通常情況下，供暖主要為冬季，在冬季供暖主要分為三個階段，分別為初寒期、嚴寒期和末寒期。由于冬季溫度溫度變化較快，因此室內溫度也需要進行適當的調節，才能保證居住人的舒適感。在這種情況下，供熱系統就需要調節供熱參數來滿足人們的供暖需求。一般情況下，供熱參數的調節為供暖站的管理人員按照以往室外溫度變化情況進行調節，但是由于管理人員缺乏準確的溫度變化參數，加之管理人員缺乏專業素質，導致供熱參數調整不合理，影響供暖質量。通過分析以往供暖數據，可知供暖系統近端的區域通常會出現熱量超標的問題，而末端供暖區域則會出現供暖不足情況，導致集中供熱效果差的問題。

2?? 自動化控制系統在城市集中供熱中的應用

2.1???? 自動控制技術能夠合理調節集中供熱系統的熱源媒介溫度通過對供熱的熱源媒介溫度計算，可以在某時間內對受熱群體的室外平均溫度和供熱的熱源媒介之間存在函數關系進行統計。將自動控制技術利用到集中供熱體系中，可以很大程度的提升供熱熱源媒介的控制程度，相較于其他的控制方法，這種控制方法不僅僅在時間上較為節省，在對熱源媒介溫度控制程度上更精準有效，大大的提升了集中供熱系統中的節能效果。這種供熱體系在便利性的同時，也存在一定的供熱弊端， 由于其本身工作機制的散索性，有時會導致供熱出現延后性。

2.2???? 自動控制系統能夠一定程度上減少受熱群體因室外溫度造成的熱源損耗。

在供熱系統工作過程中，熱源損耗的現象是必然出現的過程，任何方式方法也不能完全杜絕熱源損耗，只能通過相對科學的方法來降低熱源損耗。自動控制技術通過對受熱終端群體所需的的熱源數值進行分析，得出結論：如果想要保證熱源資源的穩定值，就需要減少室外溫度在供熱輸送過程中對于熱源資源的浪費。在自動化控制系統中，要在控制室外溫度影響的同時，對供熱管道實行控制，減少供熱過程中的熱源損耗問題。總的來說，就是通過降低室外溫度造成的熱源損耗影響，進而加強自身的熱源輸送過程的掌控力度，避免熱源的過多損耗的過程。

2.3???? 自動控制系統能夠合理降低熱源媒介的熱量損耗

通過對大量自動控制應用實例數據調查表明，把自動控制系統應用到集中供熱系統中的節能方面，對提升集中供熱系統的管理效率和管理質量具有重要意義，在供熱過程中，無論哪一環節出現熱源損耗問題，自動控制系統都能及時檢測出來，為供熱工作人員對供熱系統的檢修與維護提供重要的數據支持和參數保證。以此同時，自動控制系統的應用還能改善集中供熱系統中熱源資源浪費的情況，能夠及時分析熱源損耗原因， 發現供熱管道出現漏水現象時，及時發出警報，督促維護工作人員及時進行處理，從根本上避免熱源資源的異常浪費情況。通過自動控制技術系統的應用，既可以在減少人工資源浪費的同時，又可以使集中供熱管理做到時效性和快速性的提升，提高集中供熱系統中工作人員的工作效率，也能夠減少水資源、熱資源以及電力資源等社會資源的浪費。

2.4???? 自動控制技術系統能夠對供熱管道內的水流量進行調節與控制傳統集中供熱與自動控制技術的集中供熱，本質區別就在于對供熱管道中熱水媒介的控制效果對比。提升對于熱源媒介的有效利用率，對供熱管道內熱源媒介的控制，對整個集中供熱系統的作用功能發揮具有重要意義，自動控制系統通過如下方式實現對熱源媒介的控制：

首先，通過對供熱管道的定壓差控制。這種控制方式是將受熱群體供熱管道的壓力差進行控制，并結合自動化供熱設備的運轉，使集中供熱系統的供熱管道內壓力受到管控與監控。對集中供熱系統中供熱管道的壓力控制方式是目前自動控制系統應用于集中供熱控制系統中最廣泛的控制方法，在實現集中供熱系統控制的同時，大大提升供熱體系中各個環節的工作效率，提升供熱管理水平。

其次，是通過自動控制技術系統對不同區域內的供熱管道的水流量控制方法。在集中供熱體系的供熱過程當中，還需要考慮不同地域的差異化天氣因素，在這種差異化的天氣條件基礎下，根據供熱過程中供熱階段的區別，可以將供熱期區分為初期供熱、中期供熱、酷寒供熱等3個供熱階段。根據這種地域性溫度差異，通過自動控制系統對受熱群體進行供熱工作。這種情況下，就需要從兩個方面進行供熱工作的開展。一方面，要確保供熱情況與受熱群體的供熱要求形成平衡;另一方面，可以改善供熱系統對部分地區的水電資源壓力。

3結論

集中供熱是冬季保證室內溫度舒適感的關鍵因素，在集中供熱工作中應用自動化控制系統，不僅能夠有效提高熱網調節工作效率，還能保障居民的居住舒適感。在自動化控制系統應用中，需要加強供暖系統的生產調度，并推進無人值守熱力站改造實施，從而提高熱網調節工作效率，保證集中供熱質量，促進供熱企業的可持續發展。

參考文獻：

[1] 山丹.自動控制技術在集中供熱節能方面的應用探討[J].中國戰略新興產業，2017（48）：27.

[2] 李妍.計算機自動化控制在集中供熱系統中的應用思路[J].科技創業家，2014（05）：69.

[3] 劉秋瓊，李志生.自動控制在暖通空調系統中的發展與應用[J].建筑節能，2017，45（07）：104-107.

[4] 楊偉東，徐宵偉，賈鵬飛，等.城市集中供熱系統熱流量優化分配研究[J].河北工業大學學報，2017，46（01）：53-58.