低碳技术 个性化智慧供热技术

在粗放运营的供热行业里，“智慧化”是一个颠覆性的技术。在传统集中供热领域，通过智慧化改造，可以解决水力失调、过量供热等问题，大幅度降低能源浪费，并通过智能化管理，大幅度降低管理难度，降低人工劳动强度。智慧供热与传统供热方式相比，节能降碳效益明显。因此，各种智慧供热技术如雨后春笋般涌现出来，并通过各种各样的案例，证明供热智慧化的效果比较明显，是未来发展的方向。

但是，当前的供热“智慧化”并不是真正的智慧化，而是在一定的供热条件下，通过制定合理的控制策略，结合现场远传数据，得到可以实时优化运行的控制方法。每种控制策略都有其固定的适用场景，需要与供热系统的配置、布局等现场条件紧密结合。特别是目前的供热节能领域，各种新技术层出不穷，如果不了解各种新技术的原理及特点，采用了不适合的智慧化策略，反而会使不同的节能技术互相牵制，内耗不断，节能效果大打折扣。这也进一步说明，一套策略打天下的方法是不可取的，在当前阶段，个性化的智慧供热，才是供热节能控制的发展方向。

智慧供热实现个性化、与不同的供热场景相匹配，就需要有多种应对措施，具备多种功能，其中一些功能是基础功能，另外的功能是根据项目情况进行的个性化配置。综合多种供热场景，个性化智慧供热的基础功能至少应具备以下三大功能模块：

1.在线水力计算模块：在集中供热领域，水力分配是热网的一大必备功能。合理的水力分配，是解决水力和热力失调的基础。尤其是通过智慧供热进行精细化调节的集中供热热网中，为了实现经济、节能的运行，水力工况以“月”、“日”甚至“小时”级的时间跨度调节，因此，必须存在一套在线水力计算模块，可以实时模拟、校核，以便指导人工或自动水力工况调节和优化。

2.负荷预测模块：供热的主旨是满足用户的热负荷。负荷预测模块在考虑热网的延迟性及建筑的热惰性等多种供热特性的前提下，给出精准的未来热负荷数据，并以此为依据，指导供热系统的整体运营。负荷预测越准，“按需供热”的目标越明确，这是精准供热的基础。

3.设备诊断模块：集中供热系统包括热源、热网和热用户，每部分都包含了大量的设备。这些设备在正常运行状态，通过合理的控制调节，可以实现供热系统的节能优化。如果设备出现故障，或者偏离了设计点工作，可能会导致整个供热系统的运行不畅，能耗升高。因此，实时诊断设备的性能也是智慧供热必备的技术模块。

具备以上三大功能的智慧供热系统，就可结合供热现场条件，进行个性化设计。不同的场景，控制策略不同，如果对供热场景、设备性能不了解，设计了不合理的策略，会导致很大的问题。下面两个案例是典型的智慧供热和节能技术互相矛盾的情况，一个没有发挥节能技术的最大优势，另外一个完全抵消了节能技术的效果。

分布式变频案例：该案例按常规方式运行节能供热系统，没有充分发挥技术优势。分布式变频技术是为了解决一次网输配能耗大、水力失调、供热不均匀所开发的技术，把各支路的阀门改为水泵，大幅度降低主循环泵功率，降低总耗电量，并实现按需供热。本案例实施的智慧供热系统，实现了按需供热功能，但热网仍按常规的质调节方式运行，以出水温度来调节负荷，输送泵耗虽然有所降低，但是还有很大的降耗空间，没有充分发挥分布式变频的节能效果。本案例的热源是常规热源，把热网水加热到高温对热源效率几乎没有影响，可以将热网调节方式改为量调节，提高供水温度、降低流量，进一步降低泵耗。这样一来，热网水流量随时变化，需要强大的实时水力分配能力，这正是智慧供热在线水力计算模块的优势。通过这种运行策略的变化，分布式变频降低泵耗的能力得到完全的发挥，全采暖季泵耗至少可降低50%。

大温差换热下的二次网节能：该案例采用常规二次网节能的方式，对大温差换热条件下的二次网进行改造，结果降低了二次网泵耗，但是完全抵消了大温差换热效果，以及由大温差带来的长输供热和余热回收的效果。常规二次网节能是在板式换热的条件下，提高二次网供水温度，拉大温差，降低输配水量，实现二次网降泵耗的效果；同时辅以水力平衡技术，实现二次网按需供热。在采用板式换热器的情况下，虽然提高出水温度带来了传热温差减小、换热面积增加的问题，但由于板换本身裕量足够，不会出现任何问题。而大温差换热技术采用吸收式换热器替代了常规的板式换热器，利用一次水和二次水的传热温差做驱动，产生制冷效果，实现一次网的低温回水，并使管网具备了长输供热、低品位余热利用的能力，节能效果明显。如果为了水泵节能，提高二次网出水温度，相当于抵消了大温差效果，无法实现长输供热和低品位余热回收。因此，这个项目是典型的智慧供热策略与应用场景相悖，抵消了主要节能技术的效果，得不偿失。

智慧供热给粗放管理的集中供热系统注入了新的活力，合理应用下节能效果显著。但是，在还没有达到足够智慧化的情况下，智慧供热应结合项目实际情况，给出个性化的改造方案，优化多种互相关联的节能技术，实现1+1＞2的效果。因此，个性化的智慧供热技术，才是目前应该大力推广的主流技术。