摘要
公共建筑供熱節(jié)能器是針對大型公共建筑的用熱特點而專門設(shè)計的，用于公共建筑熱入口處的節(jié)能器。公共建筑供熱節(jié)能器的產(chǎn)生，解決了公共建筑不可調(diào)的缺憾。公共建筑供熱節(jié)能器在建筑物在無人使用時可自動調(diào)節(jié)降低供熱量，達到節(jié)能的目的。本文簡單介紹了公共建筑供熱節(jié)能器的組成和控制策略。
關(guān)鍵詞：公共建筑 供熱 節(jié)能 控制
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)越來越被供熱運行管理部門所認識，它基本實現(xiàn)了熱力站無人職守，帶來的節(jié)能效果相當(dāng)顯著。但是熱網(wǎng)的自動化也只停留在換熱站一級，用戶處的供熱節(jié)能調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)，而用戶是直接的使用者，用戶的需求直接影響著用熱的多少。因此，我公司研制的公共建筑供熱節(jié)能控制器，按照用戶的“用熱需求”來調(diào)節(jié)，避免了盲目供熱帶來的熱浪費，結(jié)合鍋爐房和換熱站的自控，合理統(tǒng)籌調(diào)節(jié)，將會帶來更大的節(jié)能效益。
一、 系統(tǒng)介紹
公共建筑供熱節(jié)能器是基于整個樓棟的控制，主要適用于用熱時間較集中，使用時間階段性較強的公共建筑。例如，公共建筑諸如辦公樓、學(xué)校、體育館和商場等大型公共建筑的能耗大，同時這類建筑使用性質(zhì)與住宅不同，一般在晚上無人使用，只需保證管道內(nèi)水不結(jié)凍，即保證值班供暖溫度（一般為5～8℃）即可。節(jié)能器通過加裝自控裝置實現(xiàn)樓棟熱入口處的調(diào)節(jié)，實行分時段供暖模式，大大降低了能耗。
1.1、公共建筑供熱節(jié)能器內(nèi)部構(gòu)成
由現(xiàn)場檢測儀表、現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)、現(xiàn)場控制器和監(jiān)控中心四部分組成：
現(xiàn)場檢測儀表：主要作用是檢測公共建筑用熱情況。檢測參數(shù)有多種，供（回）水溫度、建筑室內(nèi)溫度、瞬時熱量等。推薦使用室內(nèi)溫度或瞬時熱量值，因為室內(nèi)溫度直觀反映用戶舒適程度，瞬時熱量直接反映實時供熱情況。
現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)：主要作用是執(zhí)行控制指令，一般通過開關(guān)閥門或調(diào)節(jié)閥門開度來實現(xiàn)熱量調(diào)節(jié)。
現(xiàn)場控制器：采集檢測數(shù)據(jù)并存儲；根據(jù)控制程序自動發(fā)出控制指令，指揮現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)；可與監(jiān)控中心上位機實現(xiàn)通訊，因此可上傳數(shù)據(jù)并接受來自監(jiān)控中心的控制指令。
監(jiān)控中心：對所有樓棟的現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)進行集中遠程監(jiān)測，并根據(jù)各樓棟供水溫度（回水溫度或者室內(nèi)溫度）分布情況，及時調(diào)整系統(tǒng)供熱工況，滿足用戶采暖要求。
1.2、適用建筑
適用于：用熱規(guī)律性較強的公共類建筑。例如：辦公樓、商場、學(xué)校和體育館等公共建筑。
1.3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個控制系統(tǒng)在物理層面上主要由三部分組成：監(jiān)控中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、公共建筑供熱節(jié)能器；
（1） 監(jiān)控中心：
監(jiān)控中心由系統(tǒng)服務(wù)器、操作員站和相應(yīng)的通訊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。
系統(tǒng)服務(wù)器將采集現(xiàn)場節(jié)能器的數(shù)據(jù)，監(jiān)測現(xiàn)場節(jié)能器的運行情況并指導(dǎo)操作員進行操作。服務(wù)器定期從現(xiàn)場節(jié)能器采集數(shù)據(jù)以保證其數(shù)據(jù)庫不斷更新。服務(wù)器還向現(xiàn)場節(jié)能器發(fā)送控制和參數(shù)設(shè)置指令。操作員從控制中心能夠方便地得到子站運行的數(shù)據(jù)并向子站下達指令。
監(jiān)控中心的軟件采用PB-HOMS5.0專業(yè)的公共建筑供熱節(jié)能自動化監(jiān)控軟件。PB-HOMS5.0采用B/S結(jié)構(gòu)，輕松支持遠程訪問與控制。通過Internet或內(nèi)部局域網(wǎng)，任何一臺工作站不需要安裝客戶端軟件，只需打開IE瀏覽器輸入域名或IP地址，即可登陸服務(wù)器進行數(shù)據(jù)瀏覽和控制指令發(fā)送。軟件功能上可分為圖形監(jiān)控、報警管理、用戶管理、系統(tǒng)維護、組態(tài)模塊、運行策略、控制審核、報表管理和圖表曲線等九個功能模塊。
（2）通訊網(wǎng)絡(luò)
通訊是整個公共建筑供熱節(jié)能系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
注：1、2、3型為電動調(diào)節(jié)閥，11、22、33型為開關(guān)型電磁閥、電動球閥、電動蝶閥。
如圖1所示，公共建筑供熱節(jié)能器-1型安裝圖：
這種型號的節(jié)能器設(shè)置非常簡單，根據(jù)控制器內(nèi)部時鐘運行，不設(shè)監(jiān)控中心，在液晶操作面板上根據(jù)預(yù)先設(shè)定的運行時間段控制電動調(diào)節(jié)閥（或電磁閥）達到設(shè)定要求，適用于用熱時間基本固定的公共建筑物。
如圖2所示，為公共建筑供熱節(jié)能器-2型安裝圖：
采集公共建筑室內(nèi)溫度，根據(jù)提前設(shè)定的運行模式，控制電動調(diào)節(jié)閥。
本型號控制柜可調(diào)節(jié)性較強，可以設(shè)定不同的控制策略隨時改變運行模式，實時監(jiān)控室外溫度和公共建筑室內(nèi)溫度情況，實現(xiàn)同一監(jiān)測管理和遠程控制，并且可以儲存所有數(shù)據(jù)。
如圖3所示，公共建筑供熱節(jié)能器-3型安裝圖：
采集樓棟溫度、熱量相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)在監(jiān)控中心預(yù)先設(shè)定的運行模式，控制電動調(diào)節(jié)閥。
本型號控制柜有很強的可調(diào)性，除可以實現(xiàn)以上兩種型號功能以外還可以檢測瞬時熱量并實現(xiàn)根據(jù)熱量控制。型號適合于需要較多功能控制、或根據(jù)熱量收費的地區(qū)。
四、 實際應(yīng)用
目前公共建筑供熱節(jié)能器，已在承德和新疆兩地的一些公共建筑中得到了應(yīng)用，普遍反應(yīng)節(jié)能較好。
承德采用公共建筑供熱節(jié)能器—3型，GPRS實時通訊，設(shè)置監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心上位機上遠程控制；新疆采用公共建筑供熱節(jié)能器—11型，沒有實時通訊，在現(xiàn)場通過液晶操作面板進行設(shè)定后自動控制。
采集某商場和某辦公樓的數(shù)據(jù)，形成圖表如下：
建筑類型 平均室外溫度(℃) 每天每萬平米耗熱量GJ/天 節(jié)能率%
節(jié)能前 節(jié)能后
某商場 -11.1 29.72 20.67 0.304
-7.35 26.01 19.51 0.250
某辦公樓 -11.1 21.85 12.90 0.409
-7.35 19.01 11.98 0.371
