智慧供热技术在大型供热管网中的应用探究

智慧供热技术在大型供热管网中的应用探究

高东兴

青岛西海岸公用事业集团能源供热有限公司，山东 青岛 266400

摘要：目前，随着我国现代化进程加快，我国供暖系统信息化建设水平也随之提高，其目标是为了改善供暖系统运行状况，从而达到节约能源、减少能源消耗及保护生态环境的效果。随着我国城市集中供暖越来越复杂化发展，传统运行模式已经很难适应，智慧化供暖发展势在必行。本文结合智慧供暖系统的键技术，从热源环节、换热站、用户端等几个角度进行分析，对智慧供暖技术在大型供热管网中的实际应用进行了详细论述，以期对该领域的研究有所裨益。

关键词：智慧供热技术；供热管网；应用；策略；方法

为了实现城市的可持续发展目标，从根本上解决城市发展问题，大力推进智慧城市建设，已经成为当今全球各大城市发展的必然趋势。尤其是利用互联网、大数据等先进技术，通过对大型供热管网进行控制，在大型供暖管网中引入智慧供暖技术，即可有效监测热网运行状况，满足群众需求，真正落实好消费策略负荷预测工作，并且科学调整生产计划，增强热网系统运作效率，且可以在此基础上达到节能、优化线路、预警等目标。因此，下面便对智慧供暖技术在大型供热系统中的应用进行了深入探讨和分析。

一、大型供热管网中智慧供热技术的具体应用

（一）热源环节

智慧供暖技术应用于热源，既实现了对管网供暖的智慧化控制，又可促进热源实时均衡。为了达到这一效果，需要在热源设备和管网出口安装温度、流量等传感器，在运行过程中可以直观显示出水口流量、温度等参数，并通过设置传感器，将数据传输给供暖系统，从而实现对各种参数的实时监测。另外，在实施智慧供暖技术时，还应注意负荷、气象变化监控内容，并遵循经济性操作原理，通过对需求和供热量进行比较，再根据图表变化情况，科学地预报锅炉的负荷变化。

（二）换热站

在大规模供热网络中，集中式换热器是一种主要的混水直供方式，采用智慧供暖技术，将智慧控制阀、混水机组等设备配置在站房内，以保证其运行状态达到实际目标。同时，通过智慧供暖技术，还可以对管网的故障进行有效的监测和预警，从而达到最大限度的发挥这一作用，将智慧供暖技术和 GIS紧密结合在一起，既可以促进一次管网、二次管网、阀门等设施的检测工作，也可以及时发现和预警设备运行中出现的问题，进而减少对设备的正常运转造成的负面影响。另外，智慧供暖技术在实施过程中，可以根据天气、负荷等因素，对管网的运行进行优化，在保证供暖经济性基础上，还可保证合理供暖效果。

（三）分布区域

通过在小区热源入口设置智慧控制器，实现对供暖数据的实时监控，并通过智慧调节阀实现对各个小区的温度控制，从而实现对各个小区的温度进行远程动态调控，大大降低供暖运行费用。同时，在热网布置合理的前提下，可以避免在运作过程中出现末端冷热不均以及前端冷热不均问题，防止温差过大。通过智慧控制器，发挥其多功能作用，远程编程控制温度，再通过 PID操作的方式，自动控制热网。

（四）热用户

通过将智慧供暖技术应用于供暖系统，可以实时采集并采集用户调节阀的有关数据，并将其反馈给供暖调度中心，针对各子系统之间的差异进行比较。通过智慧调节手段控制供热系统，可以避免在运作过程中严重浪费资源，而且可以增强供热系统有效性、可靠性，真正满足供热实际需求，为广大群众提供优良的供热服务，提高生活品质。

二、智慧供热技术在大型供热管网中的应用建议

（一）实现生产数据的集成与共享

感知层是智慧供暖技术的基础，其所能提供的数据主要有热源出口数据、换热站运行数据、热计量数据、热用户房间温度数据。与大多数供暖企业一样，公司在发展中已有部分数据采集、自控功能，但各个生产厂家都有专属技术，且各自平台和技术各有差异。所以，在智慧供暖系统建设中，要解决“信息孤岛”问题，也就是要做到数据互联互通，并对生产调度数据共享。

（二）热源的智慧化监控系统

在大型供热管网运作过程中，结合实际情况，建设智慧供暖系统，要求在每一个热源的主管网出口处设置回水压力装置、回水流量装置、热量消耗监测装置。结合智慧化手段，展现其监测功能，全面分析每热源热号情况，并且对各个热源工作状况展开实时优化，将相关信息呈现在主屏之上，再把这些信息整合起来，传输至供暖调度平台，以便对各个热源的运行状况进行实时监测。供暖调度平台将根据天气预报的精确程度，计算出智慧供暖系统的热负荷，再根据供暖需求和供暖输出的数据进行比较，并在此基础上进行实时调整，确保热源的热量与系统消耗的热量保持一致，这样便不会浪费了大量热量，也不会因为过低而产生了冷热不均。此外，智慧供暖管理平台的主管还会根据用户的地理位置，自动读取各个节点的供暖面积，并根据不同的需求，对供暖系统进行合理控制[1]。

（三）实现基于大数据的智慧调控与考核

智慧供暖系统是以大数据为基础的智慧化控制系统，该平台通过对热力站、供热机组的建筑特性、室外气象参数进行分析，准确分配供热参数，优化调控策略，实现精准供热及按需供热。另外，该平台还对热量、耗水量、耗电量进行定量评价，并依据建筑物特点，制定科学、合理的评价指标。智慧控制能够明确责任，督促热电厂各级管理者提高对节能控制有效性，从而达到最优化能效控制。

（四）实现基于GIS的设备管理与运维

在 GIS系统基础上，构建管网设备电子档案，实现管网设备基本资料及维护记录。通过对设备的巡视，建立设备的维修记录，保证管线的安全，并对人员进行远程的管理与调度。同时，利用大数据技术和专家算法，分析换热器各个运行设备和温度测量装置数据，从而使其能够及时地发现故障，提醒管理者进行检修，并发布相应的生产指示。此外，维护人员通过移动应用程序来接受设备维护定单，主动检测智慧化操作设备，可以有效地控制人力成本，减少企业运营中的风险。此外，采用室内温度资料和电子栅栏，实时显示各位置室内温度热点，便于实时了解各处供暖情况[2]。

（五）室温制热调节

为了实现精准供暖的目的，大型供热管网应优化供热技术，引进更多新型技术，并且调节室温制热。实际上，在大型管网正常供热时，精准供热目的在于结合用户室内温度按需供热。具体实践过程中，人工经验以及气候补偿曲线等方法相对落后，很难真正满足智慧供热需求。所以，在实际应用中，应针对用户室内温度情况进行了解，结合用户所提供的温度反馈信息和数据，确定其运行调整方式，以满足不同用户采暖要求。对供暖系统进行精细管理，必须充分考虑建筑的热惯量和网络延迟。以室内温度作为控制手段，避免出现供大于求情况，真正做到“按需供暖”。在考虑到整个网络的调控安全性的前提下，逐步实现一个分支、一个网络室内温度的自动调整目标[3]。

结束语

综上所述，在新时期发展大背景下，经济现代化建设必须与环保工作相结合，拒绝一味地追求经济发展的速度和效益，而以环境和生态为代价。因此，在社的发展进程中，要通过改进现有生产技术来真正达到节能、减少和保护生态的目的。此种背景下，在大规模供暖系统中采用智慧供暖技术，可以充分发挥现代科技优势，通过智慧供暖技术将各大供热网络的各个环节进行有效连接，从而达到更好的控制效果。

参考文献：

[1]刘海涛,赵睿.基于“互联网+”的供热管网智慧巡检体系建设与应用[J].区域供热,2021(03):110-116+128.

[2]张建杰,盛和群,魏涛,曹姗姗,孙春华,柳亚楠.浅谈智慧供热技术在大型供热管网中的应用[J].区域供热,2021(02):132-137+141.

[3]方修睦,杨大易,周志刚,刘京.供热自动化、信息化及智慧化的差异探讨[J].华电技术,2020,42(11):34-38.