二、SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器
SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器集成了气候补偿功能、自动补水功能、二次网循环泵变频自动控制功能、一次网流量自动控制功能、补水量记录、热流量记录、电量记录、声光报警等功能,在节热节电的同时节省了大量的人力消耗。



2.1功能及原理
2.1.1气候补偿功能在冬季供暖期,当室外温度降低时,为了维持原有的室内温度,供暖水温应适当提高,此时换热站无人值守控制器将自动调节一次侧阀门,加大一次侧进入换热器的热水供应量,使得二次侧供暖水温适当升高;
当室外温度上升时,同理,应适当降低供暖水温以免产生室内过热现象,此时系统将自动减少一次侧进入换热器的热水(蒸汽)供应量,以降低换热机组的输出负荷。

图1. 供水温度-室外温度补偿曲线
2.1.2自动补水功能系统时刻检测回水压力传感器上传的数值,并将其与设定补水压力进行比较,当实际回水压力小于设定补水压力时,补水泵开启;当实际回水压力等于设定补水压力时,补水泵停止补水。
2.1.3自动给水功能系统时刻检测补水水箱液位传感器上传的数值,并将其与设定水箱液位进行比较,当水箱液位低于水箱液位下限时,给水电磁阀打开,水箱自动加水;当实际液位值等于水箱液位时,给水电磁阀关闭,水箱停止加水。
2.1.4 安全泄压功能系统时刻检测二次网供水压力,当实际供水压力高于设定报警值时,安全阀自动打开;当实际供水压力恢复到正常供水压力范围内时,安全阀自动关闭。
2.1.5循环泵变频功能系统检测供回水压力,将供回水压差与设定运行压差进行比较,当实际压差大于设定供回水压差时,二次网循环泵频率降低,当实际压差小于设定供回水压差时,二次网循环泵频率增高,直至工频;当处于工频状态下,供回水压差仍小于设定压差时,第二台循环泵变频启动。
2.1.6计量功能通过安装在系统管路的水表和热表,控制系统可以采集并且分析供热系统的补水水量、热消耗量;通过安装在换热站的智能电表,控制系统可以采集并且分析循环泵、 补水泵等的耗电量。通过记录分析水耗量、热耗量以及电耗量,可以做到供暖初期对能量消耗的预估和经济测评。
2.1.7数据保存功能安装在换热站的控制器可以记录保存长达三年的运行数据,为供热分析提供了良好的数据分析基础。
2.1.8报警功能当供热系统供水温度、回水温度、供水压力、回水压力、循环水流量超过预设参数上下限时,控制器将发出声光报警,并将报警记录保存在控制器的存储器内,以备日后查看。
2.1.9数据远传功能控制器的智能仪表接口可以连接GPRS串口通信模块,通过该数据远传模块,控制器可将数据远传至任意公网IP或者解析后的域名。
上位IP终端既可以实时采集换热站内的运行参数,同时也可以向换热站发送即时控制命令。


2.2 SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器节能效果分析
SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器通过对室外温度连续监测,控制电动阀的开度,从而实现供暖系统中供暖水温与室外温度变化的自动气候补偿功能,实现按需供热的目标,在保证供暖品质的同时实现能源的节约。节能效果分析简图如下:

图2. 24小时连续供暖系统气候补偿运行情况
对于24小时连续供暖系统,如果按照传统的手动调节控制方法,供水温度必定产生不同程度的阶段跳跃,上图黑色折线为司炉工每天手动调节六次的阶段调节示意图,而实际运行过程中,很多供热单位很难保证如此频繁的手动操作,所以节能空间并未被很好的利用。采用气候补偿自动控制后,供水温度变化如上图中红色曲线所示,能够做到及时跟踪调节,最大程度的实现了节能控制。根据上图所示,手动调节折线与自动调节曲线之间包围的不规则面积即是SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器的节能空间,显而易见,其节能效果非常可观。

图3. 允许夜间降温的24小时供暖系统气候补偿运行情况
上图是允许夜间适当降温的24小时连续供暖系统,主要适用于教学单位的集体宿舍楼,或者军队士兵宿舍等,集体宿舍在入夜后对环境温度要求降低,经过夜间的适当降温处理,可以进一步节约部分热量,此种控制方式主要用于对热能消耗控制极其严格的场所。
根据建立数学模型,并且联合实际工况计算,SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器的节能率为3%~8%。
三、SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器控制柜安装位置详解电动阀门:
如果条件允许,电动阀门安装在除污器的出口端,以防止污物进入电动阀门,损坏阀芯。执行器可以水平或垂直安装,但不可倒立安装。
电磁阀:
电磁阀安装在自来水给水管道。
变频柜:
变频柜安装在换热站内配电室,若条件不允许,则安装在干燥少尘的位置。
控制柜:
SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器控制柜安装位置要避开换热站或锅炉房内排气排污口以及有可能影响控制柜内电路设施的地方,遵循设备安全、施工简单、人机操作方便的原则。
压力传感器:
压力传感器安装在相应供回水官道上,除避开放气阀门或排水阀门周围外,不宜选择管道拐弯处,应焊接在直管段。
水温传感器:
水温传感器垂直安装在相应供回水管道上,除避开放气阀门或排水阀门周围外,对安装位置无特殊要求,适应性强。
室外温度传感器:
室外温度传感器安装在锅炉房或者换热站北墙外面背阴面,位置选择防雨雪地方。
水表:
水表安装在自来水直管段,水表的入口端留有5倍管径的直管段,水表的出口端留有10倍管径的直管段。
热表:
热表安装在回水管直管段,热表的入口端留有5倍管径的直管段,热表的出口端留有10倍管径的直管段。
电缆布线:
电缆布线不宜与动力线走同一个线槽,与动力线间距最少20厘米,如果条件允许,宜穿线管或者另加线槽。
四、设备及辅料清单
| 名称 | 型号 | 数量 | 单位 |
SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器 | 换热站无人值守控制器本体 |
| 1 | 台 |
变频柜 |
| 1 | 台 | |
压力传感器 |
| 4 | 支 | |
水温传感器 | pt100 | 4 | 支 | |
室外温度传感器 | pt100 | 1 | 个 | |
电动阀门 |
| 1 | 台 | |
电磁阀 |
| 1 | 台 | |
蝶阀 | 缩径 | 6 | 台 | |
法兰 | 缩径 | 6 | 片 | |
热计量表 |
| 1 | 台 | |
水表 |
| 1 | 台 | |
GPRS通信模块 |
| 1 | 台 | |
管道(无缝钢管) | 缩径 | 视现场 | 个 | |
弯头 | 缩径 | 个 | ||
电缆 | 1mm2 | 米 |
五、SAHRZ-SYS-V1.0换热站无人值守控制器技术参数

1)灰色磨砂铁皮柜,尺寸800*600*325,质量不超过20Kg,安装方便;
2)7寸触摸屏,汉语人机操作界面;
3)单片机内核,自主研发控制程序软件;
4)控制柜本体只需AC220V电源供电,控制柜内有多功能变压器,可提供AC24V、DC24V、DC5V等电源;
5)具有阀门开度反馈、室外温度反馈、供水温度反馈、回水温度反馈等4个模拟量输入,另有4个扩展模拟量输入端口,模拟量输入信号为4~20mA;
6)具有阀门设定模拟量输出,另有两个扩展模拟量输出端口;
7)支持modbus通信协议,485/232通信方式;
8)配合上位机软件后,具有就地远程两种控制功能;
9)具有四条温度补偿曲线,每条曲线有十二个“室外温度-供水温度”补偿点;
10)具有四个日期段、每天四个时间段、周一到周日每日曲线选择功能;
11)具有手动下发阀门开度和自动智能控制功能;
12)具有温度压力上下限报警、阀门上下限及故障报警功能;
13)有低温防冻保护功能;
14)具有历史数据储存功能;
15)具有断电数据保护功能。
16)自动补水功能。
17)自动给水功能。
18)自动泄压功能。
19)循环泵自动变频功能。
20)数据远传功能。
21)用户提出的其他功能要求。
六、郑重承诺
本控制系统改造完成后,当对新系统有任何置疑时随时可恢复至未改造前运行状态,在保证了系统可恢复性的同时提高了系统的稳定性。
保修内容
在合同期内,所有设备的更换维修全部免费,在合同期满两年内设备维修更换费用按成本价计。