供热管网智慧平衡及调控方法研究

前言

随着我国城镇化进程的加快，城市集中供热系统面临着前所未有的发展机遇与挑战。当前供热管网普遍存在设备老化、调控手段落后、能源利用率低等问题，难以满足人民群众日益增长的供热需求和对绿色环保的要求。智慧供热作为现代城市供热系统的发展方向，通过物联网、大数据、人工智能等先进技术的融合应用，可实现供热系统的精准调控和高效运行。特别是在“双碳”目标背景下，构建智慧平衡的供热管网系统，对于提高能源利用效率、降低碳排放具有重要意义。

一、集中智慧供热的重要性

通常情况下，城市普遍采用集中智慧供热方式。智慧供热系统主要由热源、供热管网、换热站和热用户四部分构成，以下对其进行简要分析：热源，顾名思义，是专门提供热力的部分，主要通过电能或化石燃料产生所需温度。供热管网则负责连接热源、换热站及热用户，通常由区域内的供热蒸汽管网或热水管网组成。换热站可简单理解为热源与热用户之间的中转站。热用户则指在建筑内部利用热网进行生产和生活的用户群体。随着现代城市化进程的不断推进，集中供热已成为城市发展的重要标志。集中供热不仅能提供可靠的热源，改善人民的居住环境，还能有效节省能源，降低能源损耗，促进城市的绿色发展，保护环境免受污染。

二、智慧供热管网的关键组成与运行机制

（一）智慧供热管理平台

智慧供热管理平台，简而言之，旨在将智慧供热的概念以更直观的方式呈现，并与供热系统协同运作，以满足供热需求。同时，该平台秉持节能理念，以保障智慧供热工作的顺畅推进。此外，企业借助先进的信息化技术，能够高效传输相关数据和信号，确保调度中心的供热平台能及时对各区供热系统进行远程监控与管理。通过对采集数据的分析与整理，所获信息更为精准。基于这些数据，系统将自动调节供热流量，以实现供热管网的平衡。不仅如此，系统平台还应即时备份数据，以确保工作人员获取信息的高效性和准确性，从而依托相关数据信息开展后续工作。

（二）热源智能控制

智慧供热的内容还包括对热源的智能控制。热源作为提供热力的源头，其合理应用对能源消耗和供热质量有着直接影响。因此，相关工作人员在进行热源控制时，应结合实际情况制定科学合理的方案，并引入人工智能自学习技术，结合相关数据确保方案设计的可行性。同时，根据数据反馈，还需在换热站进行反馈微调控制，以大幅减少能源损耗，切实落实智慧平衡工作。

（三）无人值守换热站

智慧供热的内容不仅涵盖智慧供热管理平台和热源智能控制，还涉及无人值守换热站的运行。无人值守换热站主要通过智能化技术对换热站状况进行实时监控与管理，这是供热工作中的关键环节。它能及时察觉换热站的异常情况，有效减少企业的人力资源投入，推动换热站智能化水平的整体提升，进而增强整个供热系统的效能。此外，远程监控报警系统在换热站出现问题时能迅速发出警报，工作人员可依据警报迅速定位并解决问题。同时，工作人员还能根据各换热站的实际情况，制定最优控制方案，确保热量分配的合理性和高效性。

三、供热管网智慧平衡方案

（一）热源处的平衡

企业可以充分利用“热网静态模型法”，结合相关的理论原理，通过精确计算和设定室内温度与室外温度之间的相互关系，从而实现供热系统的平衡状态。这种方法能够确保在不同环境条件下，供热系统能够自动调整，以达到最佳的供热效果。通过这种方式，企业不仅能够满足用户的供热需求，还能有效提高能源利用效率，降低运营成本，实现经济效益与环境保护的双重目标。

（二）热源与换热站之间的平衡

热源的核心功能在于为供热管网提供充沛的热量，确保供热系统的稳定运行。然而，随着换热站负荷的持续攀升，一旦热源难以满足实际需求，就必须对热源的工作状态进行适时调节，主要涉及对供水温度和流量的精准控制。通过优化供水策略，不仅能确保一次管网满足供热需求，还能实现“小流量、大温差”的运行模式，进而达成热源与换热站之间的理想平衡。

（三）换热站之间的平衡

实现智慧平衡还需关注换热站之间的平衡。由于热源提供的供热量及各换热站的热负荷量在一般情况下较为接近，供热管网存在较大的耦合性，但也存在差异。因此，需对各换热站进行平衡调节。工作人员应根据实际情况，充分考量，当热量充足时采取按需供热，热量不足时则采用均匀供热。

（四）热用户之间的平衡

最后，需重视热用户之间的平衡。应在不同用户的回水管安装平衡控制器，以调节室内温度。在二次网系统的控制下，自动调节用户室内温度，控制各用户所需流量，确保热用户的供暖需求得到满足，避免二次网水力失衡。此外，通过对热用户之间的平衡控制，还能合理调控热力站状况，减少能源损耗，降低企业成本投入。

四、供热管网智慧平衡及调控方法

（一）热网循环泵变频运行的控制方式

在供热管网中，金总智慧平衡的调控工作至关重要。其中一种有效方法是采用热网循环泵变频运行的控制方式，通常包括两种情况：压差控制和温差控制。这两种方式各有其独特特点：

(1) 压差控制，简而言之，主要是通过负反馈调节来实现。这需要结合实际情况，当用户配备自动或手动调节装置时，系统才会进行调节，以控制点压差的变化，从而实现热力平衡。

(2) 温差控制，则是通过正反馈调节进行。当用户没有可调节的装置时，系统可根据外界天气变化情况来设定温度，这样能更及时地反映热负荷的变化，确保供热系统的正常运行。

（二）定温差控制与变温差控制

对热力平衡的控制主要应着眼于温差的调节。通常，温差控制分为定温差控制和变温差控制两种方式。为了更好地实现热力平衡，需结合实际运行情况，选择合理的调节策略。定温差控制要求二次网供回水温差保持恒定，与设计标准相吻合。而变温差控制则允许供回水温差随实际情况变化，并相应调整循环流量。

随着季节更替，室外温度会发生波动，导致供水温度和回水温度的设定值有所不同，供回水温差也会随之产生一定程度的变动。当外界温度持续升高时，供回水温差的变化幅度相对较小。基于这一特性，工作人员需根据不同情况设定相应的温差和供水温度，并将这些设定值存储于控制器中，通过调整供回水温度和温差，确保对整个供热过程进行精准控制，从而有效实现智慧化的热力平衡管理。

五、结语

综上所述，本文对供热管网智慧平衡进行了深入的分析与探讨。通过持续引进先进技术手段，采用信息化的管理模式，能够及时传输关键数据，从而显著提升整体的智慧平衡能力。智慧供热系统对城市的发展至关重要，它不仅能确保城市集中供热的稳定运行，还能有效节约能源，推动城市的绿色发展。此外，结合信息化和智慧化的发展水平，还能促进供热企业的绿色转型，满足国家节能降耗的总体要求。

参考文献

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