一种基于能耗监测的供热控制方法.pdf

本发明公开了一种基于能耗监测的供热控制方法，包括以下步骤：a，对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实时监测；b，将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总，计算出供热系统的实时制热效率，并根据当前的室外温湿度参数和室内温湿度参数及负荷预测模型预测得到当前的预测能耗数据，将预测能耗数据与实际监测的能耗数据进行对比，发现供热系统使用中的问题，形成供热系统的优化运行控制策略；c，将步骤b中形成的优化运行控制策略，根据室外温度调节二次水供水温度供给热量，以及根据建筑物内部室内温度及相应的建筑、楼层及区域进行流量分配调节。

权利要求书
1.  一种基于能耗监测的供热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a，对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实时监 测，具体包括：通过设置在供热配电室的电力采集终端监测、采集循环水泵 的用电参数及用电量；通过设置在热量换热站管路的采集终端监测、采集供 热系统各分支的供热量；通过设置在供热系统管路上的温度、压力传感终端 监测、采集供热系统的温度和压力参数；通过设置在室外和室内设定位置的 温湿度传感终端监测、采集室外和室内的温湿度参数；以及监测循环水泵频 率手动、自动状态；循环水泵起停远程、就地状态；循环水泵运行状态、故 障报警；
b，将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总，计算出供热系 统的实时制热效率，并根据当前的室外温湿度参数和室内温湿度参数及负荷 预测模型预测得到当前的预测能耗数据，将预测能耗数据与实际监测的能耗 数据进行对比，发现供热系统使用中的问题，形成供热系统的优化运行控制 策略，其中，所述负荷预测模型通过如下方式获得：统计在不同室外温湿度 参数和室内温度度参数条件下，每时、每天、每月、每年供热系统的能耗数 据，对供热系统的能耗进行同期或环比分析，获取建筑实际负荷与室外各气 象要素和末端负荷特性之间的关联规律，并依据该关联规律对历史数据负荷 预测算法进行修正，得到负荷预测模型；
c，将步骤b中形成的优化运行控制策略，根据室外温度调节二次水供水 温度供给热量，以及根据建筑物内部室内温度及相应的建筑、楼层及区域进 行流量分配调节。

2.  根据权利要求1所述的供热控制方法，其特征在于，所述步骤c通过 直接数字控制器及与其相连的电动阀实现优化运行控制。

3.  根据权利要求1所述的供热控制方法，其特征在于，所述直接数字控 制器设置在供热系统换热站分水器位置。

4.  根据权利要求1所述的供热控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总形成报表和分析报 告，同时与历史数据进行对比统计得出节能效果，推送、展现给相关人员。

5.  根据权利要求1所述的供热控制方法，其特征在于，所述循环水泵运 行状态包括循环水泵的变频运行、旁路运行、停止。

说明书一种基于能耗监测的供热控制方法
技术领域
本发明涉及节能环保领域，具体而言，涉及一种基于能耗监测的供热控 制方法。
背景技术
随着城市节能环保要求的日益提高，能源供应结构逐渐变化，加之建筑 节能和供热计量收费改革的推进，供热方式日益多样化。但集中供热仍然是 最主要的城市供热方式，占到供热总面积的70％，对于集中供热，普遍存在 供热不均匀的现象，即使在同一供暖系统中完全相同的建筑物，相互之间供 热能耗也会有差距。随着建筑节能的不断发展，建筑物本身的能耗逐步降低， 使得集中供热的系统节能重要性日益突出，对供热系统进行能耗的监测和分 析，是降低建筑供热能耗、节约供热成本的必要条件。
传统的建筑供热节能主要采用水泵系统的变频、气候补偿、管网平衡和 分时分温控制来实现。
但是，由于没有对供热系统能耗进行有效的监测与分析，造成了节能改 造没有针对性、节能效果不佳等情况。
发明内容
本发明提供一种基于能耗监测的供热控制方法，用以提高供热系统的供 热节能效果。
为达到上述目的，本发明提供了一种基于能耗监测的供热控制方法，包 括以下步骤：
a，对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实时监 测，具体包括：通过设置在供热配电室的电力采集终端监测、采集循环水泵 的用电参数及用电量；通过设置在热量换热站管路的采集终端监测、采集供 热系统各分支的供热量；通过设置在供热系统管路上的温度、压力传感终端 监测、采集供热系统的温度和压力参数；通过设置在室外和室内设定位置的 温湿度传感终端监测、采集室外和室内的温湿度参数；以及监测循环水泵频 率手动、自动状态；循环水泵起停远程、就地状态；循环水泵运行状态、故 障报警；
b，将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总，计算出供热系 统的实时制热效率，并根据当前的室外温湿度参数和室内温湿度参数及负荷 预测模型预测得到当前的预测能耗数据，将预测能耗数据与实际监测的能耗 数据进行对比，发现供热系统使用中的问题，形成供热系统的优化运行控制 策略，其中，所述负荷预测模型通过如下方式获得：统计在不同室外温湿度 参数和室内温度度参数条件下，每时、每天、每月、每年供热系统的能耗数 据，对供热系统的能耗进行同期或环比分析，获取建筑实际负荷与室外各气 象要素和末端负荷特性之间的关联规律，并依据该关联规律对历史数据负荷 预测算法进行修正，得到负荷预测模型；
c，将步骤b中形成的优化运行控制策略，根据室外温度调节二次水供水 温度供给热量，以及根据建筑物内部室内温度及相应的建筑、楼层及区域进 行流量分配调节。
进一步地，所述步骤c通过直接数字控制器及与其相连的电动阀实现优 化运行控制。
进一步地，所述直接数字控制器设置在供热系统换热站分水器位置。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：
将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总形成报表和分析报 告，同时与历史数据进行对比统计得出节能效果，推送、展现给相关人员。
进一步地，所述循环水泵运行状态包括循环水泵的变频运行、旁路运行、 停止。
本发明通过能耗监测判明供热系统能源浪费和能源使用效率低的时间 段，通过能效诊断分析产生的原因，进而进行有针对性的节能整改，提高了 供热节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的基于能耗监测的供热控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一个实施例的基于能耗监测的供热控制方法流程图。如图 所示，该供热控制方法包括以下步骤：
a，对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实时监 测，具体包括：通过设置在供热配电室的电力采集终端监测、采集循环水泵 的用电参数及用电量；通过设置在热量换热站管路的采集终端监测、采集供 热系统各分支的供热量；通过设置在供热系统管路上的温度、压力传感终端 监测、采集供热系统的温度和压力参数；通过设置在室外和室内设定位置的 温湿度传感终端监测、采集室外和室内的温湿度参数；以及监测循环水泵频 率手动、自动状态；循环水泵起停远程、就地状态；循环水泵运行状态、故 障报警；
b，将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总，计算出供热系 统的实时制热效率，并根据当前的室外温湿度参数和室内温湿度参数及负荷 预测模型预测得到当前的预测能耗数据，将预测能耗数据与实际监测的能耗 数据进行对比，发现供热系统使用中的问题，形成供热系统的优化运行控制 策略，其中，所述负荷预测模型通过如下方式获得：统计在不同室外温湿度 参数和室内温度度参数条件下，每时、每天、每月、每年供热系统的能耗数 据，对供热系统的能耗进行同期或环比分析，获取建筑实际负荷与室外各气 象要素和末端负荷特性之间的关联规律，并依据该关联规律对历史数据负荷 预测算法进行修正，得到负荷预测模型；
c，将步骤b中形成的优化运行控制策略，根据室外温度调节二次水供水 温度供给热量，以及根据建筑物内部室内温度及相应的建筑、楼层及区域进 行流量分配调节。
在上述实施例中，所述步骤c可以通过直接数字控制器及与其相连的电 动阀实现优化运行控制。
在上述实施例中，所述直接数字控制器可以设置在供热系统换热站分水 器位置。
为便于管理人员和技术人员查看，上述实施例还可以包括以下步骤：
将步骤a中采集的能耗数据、系统状态数据进行汇总形成报表和分析报 告，同时与历史数据进行对比统计得出节能效果，推送、展现给相关人员。
进一步地，所述循环水泵运行状态包括循环水泵的变频运行、旁路运行、 停止。
在具体实现时，根据管理需要，可以进行历史、比例等多种角度对用能 情况分析，也可以根据时间、区域等进行多纬度分析，展现方式可以选择曲 线、柱状图、饼图等多种展现方式。按日、月、季度、年等时间段进行能耗 统计，生成各种能源报表和分析报告。
以下为本发明一个具体实现的实施例：
所实现的系统功能主要包含实时监测、业务应用和管理支撑三个层面。 实时监测是对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实 时监测；业务应用层面是对采集的信息进行分析，产生供热系统的优化运行 控制策略，通过直接数字控制器、电动阀等实现优化运行控制；管理支撑层 面主要是将数据形成报表及分析报告，同时统计节能效果，根据管理的需要 进行定制，同时发布、展现给管理人员和技术人员。
1、基础建设
包括服务器、网络、主机等基础网络硬件、操作系统，是能耗监管系统 建设的基础。
2、能耗在线监测
在供热配电室部署电力采集终端，监测、采集水泵的用电参数及用电量； 在换热站管路部署热量采集终端，监测、采集系统各分支的供热量；在系统 管路上部署温度、压力传感终端，监测、采集系统的温度和压力；在室外和 室内典型位置部署温湿度传感终端，监测、采集室外和室内的温湿度。
3、能耗分析
对能耗数据、系统状态数据进行汇总分析，找出供热系统运行中能耗浪 费、能效低的问题原因，形成优化运行控制策略。
4、优化运行控制
在换热站分水器位置部署数字控制终端，将控制策略写入直接数字控制 器，电动阀执行控制器下达指令，通过软件对供热系统进行集中控制及展示。
5、网络传输
系统传输网络的建设内容主要是通讯线路的敷设，一是将水、电、温度、 压力的计量终端通过RS485线与数据采集器下行端口连接，将直接数字控制 终端通过RS485线与各控制网关进行连接；二是通过网线连接数据采集器、 控制网关与系统的采集前置机。
所实现的系统功能具体包括：
1、能耗在线监测
对供热系统的用电、用水、热量、温度、压力、设备状态进行实时监测。
2、能耗分析
根据管理需要，进行历史、比例等多种角度对用能情况分析，也可以根 据时间、区域等进行多纬度分析，展现方式可以选择曲线、柱状图、饼图等 多种展现方式。按日、月、季度、年等时间段进行能耗统计，生成各种能源 报表和分析报告。
3、水系统监控
热水回路总管供热量监测；热水供回水总管温度监测；分集水器间的压 差、供回水压差监测；循环水泵频率手动、自动状态；循环水泵起停远程、 就地状态；循环水泵运行状态(变频运行、旁路运行、停止)，故障报警； 循环水泵变频器频率反馈、给定；循环水泵变频器内部参数监控；循环水泵 电力参数监测。
4、供热环境监控
根据室外温度调节二次水供水温度供给热量；根据建筑物内部室内温度， 分建筑、分楼层、分区域进行流量分配调节。
本发明以能耗监管系统为基础，通过能耗监测判明供热系统能源浪费和 能源使用效率低的时间段，通过能效诊断分析产生的原因，通过数字控制技 术的应用进行有针对性的节能整改，同时使节能量可计量、可视化，使得能 耗监测、数字控制技术与能效管理完美结合。本发明从供热能耗运行优化、 日常管理优化等方面进行节能监管和治理，使得技术的应用更具科学性和严 谨性。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中 的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施 例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的 一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步 拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术 方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。