基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析

基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析

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（工大科雅（天津）能源科技有限公司）

摘要：通过对沈阳某安装自动控制系统的换热站实际历史数据的分析，说明对于散热器用户，用历史数据中的最冷时期室外温度、二次供回水温度作为设计值，通过理论公式计算得到其他室外温度下的二次供回水温度更为合理。阐述了绘制换热站二次供回水均温与室外温度曲线的绘制方法。

关键词：换热站自动控制气候补偿二次供回水均温控制策略

0引言

目前大多数城市采用集中供热方式供暖，随着自动控制系统逐步发展，集中供热系统也逐步走向自动化、智能化。部分热力公司通过对换热站改造升级，实现了换热站无人值守、远程监控的目标，甚至实现了气候补偿功能，即换热站按照设定的程序，通过采集室外温度，自动调节二次供水温度或者二次供回水平均温度。

不同热工性能建筑、不同的供暖方式或者不同入住率等因素，都会导致二次供水温度的不同。因此二次供水温度的设定完全依靠设计温度的折算是很难达到精细化水平的。需要考虑各用户的实际用热习惯。

1气候补偿方式

二次供回水均温曲线模式（按照室外温度，换热站自动调节二次供回均温）理论上效果更好。原因如下：

（1）

（2）

其中Q0为散热器向室内的散热量，Q1为室内向室外的散热量，两者理论上相等，进而推导出：

（3）

上式中，t0为散热器的供回水平均温度，tn为室内温度（设为定值），tw为室外温度，为系数。可以看出，散热器供回水平均温度与室外温度成线性（反比例）关系，因此换热站通过电动调节阀等方式对二次侧供热情况的调节性能较好。本文案例中，气候补偿方式按照二次供回水平均温度调节。

2二次供回均温曲线的绘制

2.1二次供回水平均温度曲线的理论依据

首先，二次供温与室外温度曲线的设定不宜过陡，二次供水温度曲线与室外温度的关系可以按照理论公式[1]计算得到：

（3）

（4）

（5）

式中，¬¬为实际供、回水温度，℃；为设计供、回水温度，℃；为设计室外温度、实际室外温度，℃；b为系数，对于散热器取0.3。

上式，如果按照设计供回水温度及室外温度，制定的曲线与实际运行往往是不匹配的，供回水温度设计值往往是理论的，与实际偏差较大，并且设计流量值与实际也是不符的。因此上式中，设计供回水温度应该是按照最冷时期的供回水温度作为“设计值”，而最冷一段时期的平均室外温度为“设计室外温度”，代入公式，进而计算不同室外温度下的理论二次供回水温度。

这样由于历史数据的流量与新的采暖季二次网流量数据的一致性，最终计算出来的二次供回水温度是更具有指导意义的，可以作为换热站的气候补偿曲线。值得注意的是，上述“设计值”需要往年的运行经验，应是经过实际测量室温，满足室温要求、投诉率较少下的数据。并且，针对不同类型的建筑，应输入对应的合理原始数据。最终得到多种二次供回水平均温度曲线。

2.2二次供回水平均温度实际历史记录与理论计算值

分析散热器形式的居民建筑对应换热站的历史数据，从2016-2017年供暖季每天的二次供回水温度数据可以看出，在该采暖季最冷室外温度为-15℃，最高供水温度为40℃，对应的回水温度为31℃。

按照上述方法计算二次供回水平均温度理论值，将，带入计算公式中并计算结果。

2.3实际二次供回均温与理论二次供回均温对比

按照上节的统计及计算方法，对于居民建筑、散热器形式的热用户数据，分别绘制折线图如下所示：

图1理论与实际二次供回均温对比1

对于散热器形式的公共建筑，按同样的方法，将最冷时期供回水温度，，以及室内外温度带入计算公式中并计算结果，绘制折线图，图下所示：

图3理论与实际二次供回均温对比2

通过对这2个类型热用户的数据分析，从实际二次供回水平均温度曲线可以看出，调度人员供热调节时，考虑了室外温度情况，二次供回水平均温度与室外温度基本负相关，但人工设定温度达不到精细化的效果。供热前期实际供水温度较理论温度偏高，个别时间段调节效果不好。二次供回水平均温度的实际值与理论计算值总体相差不大。

3结论

通过上述分析，按照该方式计算得到的理论二次供回水平均温度曲线与实际历史数据基本一致，且按照该曲线调控的策略与室外温度的关系负相关，具备指导供热价值。新的采暖季可以按照该计算得到的曲线自动设定换热站的二次供回水平均温度。

高寒期的供热效果直接影响曲线中二次供回均温的高低，在高寒期应使用户投诉尽量少，且实际测量室温合理，这样生成的曲线更为准确。

参考文献：

[1]贺平，孙刚.供热工程[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2009：279-283

作者简介：

☆齐吉星，男，1987.2，本科，学士，助理工程师，节能工程师