商業地產(酒店類)分區分時分溫節能供暖方案初探

張頌

摘要：本文探討了酒店類商業地產冬季分區分時分溫節能的控制方法。根據酒店類地產的特點和作息制度，采用分時分區供暖、室外溫度和遠端用戶室內溫度補償進行優化，以達節能目的。在供暖控制系統中采用可編程序控制器(PLC)，用于對現場數據采集和處理， 并完成對現場供暖設備的自動控制．實現遠端溫度，室外溫度，供暖時間補償的節能優化方式。

關鍵字：商業地產，分區，分時，節能，供暖方案

中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：

熱能耗占我國建筑能耗的30%以上，成為最大的建筑耗能，且逐年增長，然而當前節能建筑已逐漸成為國內外建筑行業的主流趨勢，供熱采暖的節能環保生活離我們并不遙遠。設計、配置樓宇自控系統的目的是向進入酒店的人們提供舒適、便捷的空間環境，節約能源，保護環境，提高對建筑設備的監控管理效率，為現代化的物業管理創造必要的條件。完善的樓宇自控系統設計方案，必須對建筑物的機電設施提供有效的支持，保證所有設備能夠正常發揮功能。

本文針對目前“綠色經濟”時代的新的節能技術理念。探討商業地產新的供熱采暖節能的有效途徑，在保證舒適的生活環境的條件下，最大限度地降低供熱采暖能耗。

一、概述：

現行的城市集中供熱二次管網系統基本都是相同的供暖溫度、同樣的單一連續供暖模式。對一個供暖二次管網系統所供用戶存在:在同一時段有不同采暖溫度要求、在不同時段有不同采暖溫度要求時(如住商業酒店、宅樓、辦公樓、教學樓、商用樓、影劇院、公用建筑等在同一個系統)，采用以前的供暖模式能源浪費嚴重。對以前供暖模式供暖的二次管網系統進行分區、分時、分溫供暖改造；按需供暖，降低用戶在非采暖時段的供暖溫度，從而降低系統供熱負荷，減少能源浪費。節能效益、環保效益、經濟效益、社會效益顯著。

酒店動力系統應有支持建筑功能的全套機電設施，其中冷熱源系統為采用6臺風冷熱泵機組，系統工況較為復雜；其它設備還包括如生活水池、生活給水泵、風機、集水池和排污泵、變配電系統等；整個建筑群的空調是兩管制系統；大樓空調主體應是帶有新、回風口的各類組合空調機組，風機盤管和通風機構成的中央空調系統；變配電系統包括高壓進線柜、出線柜，變壓器、低壓進線柜、低壓聯絡柜和低壓配電柜等；遍布于各大樓內所有空間的監控對象除了空調通風設施以外，還有照明、動力配電、給排水和電梯等設備。針對大樓的上述特點，非常適合采用“分散控制，集中監控”的集散型控制模式。分散控制，能夠極大地提高系統的可靠性，降低系統布線的造價和復雜程度；集中監控又為系統的操作管理和維護帶來巨大的方便。

另外酒店內部主要是相對封閉的大空間區域，其空氣調節控制應該具有相應的對策，例如對區域負荷的變化要有足夠快的響應速度；酒店具有很大面積的公共照明區，遍布于建筑物的各處，需要設計合理的風機盤管控制和公共區域照明控制方案。

酒店的設備管理集成和信息系統集成需要來自建筑設備日常的和應急的各種工況參數，例如故障報警信息，設備負荷狀態(時間、水平)等等，樓宇自控系統必須采集這些數據，并將它們和共享數據庫關聯，成為系統集成可以運用的原始數據。這一個數據自動化采集的作業，是整個建筑群實現智能化的重要一環。"

1、系統原理

現有供熱系統中如大型酒店、商務辦公樓等建筑類型與宿舍樓、住宅等采用一次性混合供暖，造成各支路無法根據實際需要進行動態調節，若按單一的出水溫度運行方式必然耗能，現可以通過增加分時分區控制器自動調節來輸送熱量，達到按需供熱進行節能目的。

分時段節能控制系統依據實際檢測供/回水溫度與用戶設定溫度的偏差,通過PI/PID方式輸出DC0-10V信號控制閥門的開度。即通過調節冷/熱媒流量達到控制出水溫度的目的，自動調整冷/熱媒流量，通過量調節控制，達到質調節的目的，最大化的節約能源。

分時段節能控制系統具有高自動化、高效率、高應用性的特點。根據系統不同，節能率在15~30%之間。

2、技術措施：

在考核單位供暖管網上加裝熱量計，為合同能源管理提供計費基礎，并將該數據通過通訊方式傳入主控中心。在每個用戶（或區）供暖供水管上分別裝設自力式流量控制器，分區分溫按需供暖。對在不同時段有不同采暖溫度要求的用戶（或區）再裝設一個分時流量控制器，由控制器按設定好的供暖方案按時控制流量，分時分溫供暖。

3、系統組成

本系統由三種主要產品組成，均選用德國SIEMENS產品。

1）分時段節能控制器

氣候補償節能控制器由溫度控制器和時間設定器組成。

作用：依據供/回水溫度，以及室外溫度進行氣候補償溫度控制和時段設定。

2）浸入式溫度傳感器

作用：檢測供/回水溫度(依據實際管徑大小，可選捆綁式和浸入式兩種)；

3）電動溫控閥

作用：用于液體、氣體系統管道介質流量的模擬量調節，是AI控制。（如一次系統介質為水時，且水泵為變頻運行或者介質為蒸汽時，閥門一般采用二通閥體；如一次系統介質為水時，且水泵為工頻運行時，建議選用三通閥體，避免破壞水泵的運行工況，達到節電的目的。）

4、系統特點

1）針對不同的現場工況，選擇相應的曲線號，實現各種智能化節能運行模式，無人值守，性價比高；

2）通過微積分計算，提前預測溫度變化趨勢，控溫準確；采用連續調節PI/PID控制方式,控制精度最高可達到 0.5℃。

3）可由控制器讀取當前實際供/回水溫度、室外環境溫度、控制器使用曲線號、設定供/回水溫度、溫控閥實際開度。

4）日期和時間顯示，每日程序和每周程序設置，8個可編程時間段設置，手動開關控制，大屏幕液晶顯示，快速夏令時設置，數字輸入的定時器；

5）自動工作模式：啟動分時段工作方式，按時段的溫度設定自動改變；

6）手動工作模式：分時段設定的數據無效，連續執行現行的設定溫度；

7）記憶功能，斷電后已設定的數據不會丟失，備存72h；

8）低溫保護，防凍功能；

9）控制供熱溫度，提高了舒適性，又避免不必要的能量消耗，節能效果顯著。

二、項目推廣的意義

1、公共建筑實行熱計量的節能潛力要比住宅建筑實行熱計量的節能潛力的大，公共建筑除正常的工作時間要保持適宜溫度外，在節假日和下班后的非工作時間，可以在不凍壞設備的情況下保持低溫運行。據測算，在采暖期內，工作時間僅占采暖期全部時間的23%，可想而知，節能的效果會非常明顯。

2、公共建筑實行熱計量要比住宅建筑實行熱計量容易的多，并且投資也要節省很多。改系統對大型共建筑等分時段用熱特點十分鮮明的建筑實現了智能分時段供熱。在建筑回水管道安裝我公司自主研發的分時段控制智能電動流量調節閥，通過自動調節電動調節閥的開度，實現建筑需要多少熱能管網供應多少熱量。只有這樣系統才能在保證供熱質量的前提下，減少熱量的供應達到節能目的。

為降低能耗、減少運行費用，有必要采用先進、成熟的節能控制技術和管理手段。如冷凍機組的群控、空調水流量控制、空調分區控制與管理、空調機溫濕度控制、空調機最小新風量控制、新風機送風溫濕度控制、新風門開度控制、送風機壓力控制優化、室內空氣質量控制、焓值控制、光照度控制、熱水溫度控制、設備壽命均衡控制等等。

除了空調系統以外，照明燈光也是一個能耗大戶。所以應該設計有效的照明燈光控制系統。除了按時間對公共照明燈光進行調度控制以外，配置自然光照度檢測器，同時按實際光照度需要結合定時調度進行開關控制，將可以有針對性地控制和更好地節約電能。

智能分時分區供熱控制實現負荷的分時分區智能控制的同時，還會將熱負荷的變化反應到熱源的熱功率輸出上，做到熱源的熱功率輸出與熱負荷熱量需求的精確匹配，大大節約熱能。

參考文獻

[1] 楊茜,趙寶俊;對民用建筑實行熱計量的探討[J];天津建設科技;2000年01期

[2] GBJ19-87，采暖通風與空氣調節設計規范[S]. 中國計劃出版社，2001

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。