测控一体化智能供热球型阀智慧供热系统解决方案
(二次网单元阀测控)
沈阳泰科流体控制有限公司
一、行业背景：
1、关于供暖市场；
截至2018年，北方供热区域城市集中供热约110亿平方米；其中居民建筑约82亿平方米，占比75%；公共建筑约28亿平方米，占比25%；
根据中国城镇供热协会统计数据，供热平均热耗约0.31GJ/㎡，折合约15kg/平方米（5000大卡标煤），即全年燃煤消耗总量1.65亿吨；
二、智慧供热
1、智慧供热的定义：
（1）清华大学教授、中国智慧供热制冷产业专家委员会高级顾问石兆玉给出的定义为“利用机器代替人进行智能行为的供热制冷，才叫智能供热智能制冷。也就是说智慧供热作为一个系统、作为一台机器，那么这台机器这套系统是必须要具有智能行为的”
（2）北京联合大学教授、中华环保联合会能源环境专业委员会副会长兼专家组组长王雅珍认为“最大限度地全方位地节能环保，这才叫智慧供热”；
2、智慧供热系统的搭建及包含的内容：
（1）热网监控系统（含热源、一次网、热力站）；
A.热源生产运行情况；无论是单热源局部区域供热，还是多热源
同时还应具有热负荷预测功能，可以根据未来几天的天气预报信息，自动计算出未来几天的热量需求情况，并根据调度预案制定热源出口参数
的运行策略，辅助于实时天气情况的修正，提前协调安排热源生产的规模和参数，保证供热管网运行稳定，根据需要调度热源生产。
B.换热站控制；包含二次网供水温度、流量调节、补水控制等基本功能，同时还要有相关的压力、温度、电流等报警、保护功能，保证换热站安全稳定运行。二次网供水温度控制，可以通过调控一次网水流量来控制二次网供水温度，同时具备气候补偿功能，能够根据温控曲线或时间段自动调节二次网供水温度，温控曲线和时间段可以根据换热站和小区情况不同设定，达到节能运行的目的。换热站的流量调节可以使用变流量调节，根据供热区域不同情况，通过远程自动调节来实现。补水需安装补水
流量表，以便及时掌握系统失水情况，方便查漏。室外温度的需要通过联网的形式，对接本地的气象部门直接采集当地实时的气象温度，以及未来的天气预报。安装视频监控，实现无人值守，同时在非运行期还可以进行安全保卫监控。
（2）水利平衡及用户室温检测（二次网及用户）；
供热的最终目标是使各用户家里的温度达到标准，过高或过低都需要调整，由于房屋位置朝向、楼层高低、建筑供热率等因素的制约，单纯的流量平衡调节并不能彻底解决热平衡问题，原来的静态平衡阀和动态平衡阀对热平衡有一定的效果，但需要专业人员多次反复的调整才能达到较好的热平衡；随着网络技术的发展，远程控制的电动阀门具有调节方便，直观的特点，可以进行数据采集及远传功能，实时测量和调整每个单元的供热参数，将各单元楼栋的回水温度调节一致后，基本热平衡就调节好了，后期根据用户室内温度的变化，调整和优化换热站供水温度曲线，就可以
达到合理的节能效果。
（3）数据统计及能耗分析系统；
智慧供热调度平台还应具备运行数据统计和能耗分析功能，一是对各区域供热参数进行对比分析，查个供热系统存在的问题，二是对各站点能耗数据按要求分时间分阶段进行对比分析，对能耗高的站
点查原因，出每个换热站最适合的供热方式和供热参数，达到最佳的节能效果，可以有效的知道管理人员进行有针对的调节和管理工作。同时通过数据量的不断增加，形成大数据分析，可以指导整个行业对于暖通基础理论数值的选取和测量带来不可限量的好处。
（4）管网及换热站设备巡视监控；
整个供热系统的运行设备及管网需要定期巡检，但是对巡视人员巡视是否到位的管理，就需要用科学的手段来解决，可以结合智慧供热管控平台，采用签到的方式实现对重点部位巡视的管理，还可采用人脸识别技术，通过视频监控的形式加以管控。供暖投诉
三、痛点分析:
在“第三届中国供热学会年会”上，中国工程院院士、清华大学教授江亿院士重点指出“二网的合理运行是实现供热节能的重要环节”；
二网平衡的意义就在于让所有用户全部达到统一的室内温度，现有的供热方式经常出现同一小区不同楼甚至不同单元之间出现室内温度相差过大，导致这一问题的根本原因就是因为二网不平衡；
（1）二次网平衡的意义：在于使得热量按需给定，从而达到用户室内温
度的平衡化、统一化；以此作为节能调控的基础，可在换热站内统一进行热量的升高或降低，就可以直接控制所有用户房间温度的升高或降低，对于节能、投诉率、供热质量均可调、可控；
（2）房间温度与热量之间关系：
室外温度℃
室内温度及热负荷下降比例% 18192021222324
-5 1.04%9%13%17%22%26% -6 1.04%8%13%17%21%25%室温每降低1℃，热负荷下降约4%-5%；
（3）处理二次网平衡方法（理论依据）：
A.回水温度法；即在基于现有保温技术的前提下，在不考虑供水温度热损耗的基础上，“若管网达到水利平衡的状态，那么二次网上任何一点上其回水温度应为一致”，可以手动调节每条分支阀门开度来实现。缺点在于调节时间过长，原因在于阀门调节精度及温度反馈的滞后性无法精准的判断。
B.比例法（流量法）；即基于现有流量计技术的前提下，根据二次网每个分支的建筑面积确定各个位置流量的理论数据，在换热站内确定好总的循环量后，根据每个分支的流量按比例进行手动调节阀门，
直至达到每个分支都达到事先计算好的理论流量，即确定整体管网处于水利平衡状态。缺点在于初投资较高，需要两台以上的便携式流量计进行协同操作，且对于操作人员技术要求性较高。
基于此，很多热企干脆对二次网平衡“不做处理”，采用“大流量、小温差”的理念来来掩盖这种水利平衡失调度，而得到的结果就是“虽然保证
了最不利环路的室内温度≥18℃，但其他环路的室内温度已远超18℃的供热标准，甚至达到≥25℃以上”，无形当中造成的能源浪费、生产成本的增加；
因此作为智慧供热系统中最重要的一环，二级网水利平衡如何实现自动控制问题，才是关乎到整个智慧供热节能系统是否能实现的关键因素；四、解决方案---智控阀
“智控阀”是我司历时三年，集客户、行业知名专家、专业院校共同研发，经过模拟测试、试验台测试、实际工况测试，针对供热行业换热站以下水力平衡问题，提供精准调控技术，通过物联网云平台技术完成同步控制，具有节能环保、精准调控的国际水平。
1、核心技术：
（1）可调节型焊接球阀技术
传统球阀、蝶阀、闸阀等阀门，在0%-30%区间内调节线性变化明显且急
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