中间热交换站供热系统的特性

热交换站是供热系统的中间环节,时变性、强耦合性、热惯性、大滞后性、非线性是中间热交换站最显著的五个特点。故可知此供热系统是一个大型且复杂的系统。 1、时变性 供热系统中热负荷通常会因为外界各种因素而发生改变,其中场所、气候为最显著的外界因素。

       热交换站是供热系统的中间环节,时变性、强耦合性、热惯性、大滞后性、非线性是中间热交换站最显著的五个特点。故可知此供热系统是一个大型且复杂的系统。
1、时变性
       供热系统中热负荷通常会因为外界各种因素而发生改变,其中场所、气候为最显著的外界因素。热负荷变化使得中间热交换站供热系统具有时变性的特点。换句话来说,在同一供暖时间,同一用户所需的热负荷会随外界环境温度的改变而改变。而同一时间点,若用户周围的地理生活环境不同,则所需要的热负荷也不相同。从一定程度上来说,这充分地表现出了中间热交换站时变性的特点。
2、强耦合
       事实上,在该供热系统当中,若一次管网的水流量受到电动控制阀的控制而发生改变,则间接地也会影响到二次供水以及回水的水温。与此类似,要是二次管网的水流量得到改变,则不仅会影响二次回水温度,还会使二次供水的温度发生改变。这充分反映了中间热交换站供热系统的强耦合特性。
3、热惯性
       在日常生活中,大部分建筑的供热系统或与供热相关的设施都具有一定程度的热惯性,故由此不难了解到中间热交换站供热系统也具有很大程度的热惯性。
4、大滞后牲
       供热系统传热不管是通过散热器导热的方式还是介质传播的方式都具有一定程度滞后的现象。对于换热器,其传热主要是热传导,还有一定的热对流传热。第一,热量传递是先以温度比较高的热水传导给一次管网壁,进而通过管壁的热传递现象输送给二次管网中温度比较低的热水,故在这其中便很容易发生滞后反应。而用户要得到相应的热服务就还需要二次管网以散热器传热的方式获取,双方相叠加,便就更突出了供热系统的大滞后性的特点。
5、非线性
       由于中间热交换站所使用的大部分设备其本身都具有非线性的特点,故很容易理解到整个供热系统也同样具有此特点。

2.3.2 中间热交换站相应调节

       中间热交换站因为自身故带有这些复杂的特性,故就使得供热系统的调节有一定的局限和限制性。而供热系统的供热管网通常稳定性不高,若热交换站的阀位发生改变,随之热交换站的水流量便会发生改变,进而也影响到其他交换站水流量的变化。
       通过上述分析不难理解,供热网络难以被调控,至于水温以及水流量要想得到精确调节就更难以实现了。值得说明的是,一次管网也不允许被频繁多次地进行调控,否则很容易发生热网失衡现象,进一步便更难以得到精准控制。
       再者说,中间热交换站供热系统就其本身属性而言就是一个超大型的热容系统,故很容易受到类似天气和环境等外界环境因素的影响,同时人体本身也只是具有在一定范围内的适应能力,故供热系统务必要有一定计划地进行调控,即实现所谓的稳定供热。
       所谓稳定供热就是说无论类似温度等外界环境因素的改变,用户室内的供热温度都能实现在一定温度单位中;而均匀加热则是说,无论外界条件如何,用户室内所能获取的温度都能够保持一定的平衡;关于按需加热,顾名思义就是指总热源提供给用户的热量与用户的需求对应且一致,在实现供热质量得到保证的同时也节约了自身成本。
2.4 关于中间热交管站中供热控制的具体要求
          中间热交管站中的供热体系中,其主要目标包括按照需求加热以及高效平稳运行两大模块。按照需求加热指的是在环境温度改变、热负荷变动、回温要求值改动的情况下,交管站能够按照二次供水以及设定的温度进行自主控制调节的功能,从而对客户的要求进行满足,同时保证供水功能工作能够节能、高效率的进行。总而言之,交管站的供热自控系统的控制要求需要满足以下条件。
          1、按照环境温度变化对二次供水与二次网回水的温度进行调节
   二次供水以及二次回水的温度对于用户的室内温度,起很大的线性调控作用。而室外温度发生转变,相应的二次供水、回水温度也要做出相应的调整。这样的做法有利于中间热交管站的能源节约以及优化用户的体验。
          2、当环境温度稳定,二次供水同时保持相对恒定
当室外温度相对较为稳定时,二次供水的温度也需要具有保持相对恒定的功能,这就使用户体验到的温度最大满足他们的需求。二次水流量同时会影响供水的实际温度,使得用户体验到的温度与供水站提供的温度热量不一致,进而导致用户的室内温度产生波动。为防止这种现象的出现,我们可以采用调节电控阀门的方法,调节供水管道网线的水流量,保证二次供水网温度恒定,使得用户所在室内温度满足要求并趋向稳定。
       3、在室外温度较为稳定时,二次网回水保持温度的稳定
在室外温度保持相对恒定的情况下,二次网回水的稳定可以保证交换站的供热体系保持高效运转。这是因为二次管网供水以及二次回水温度的温度差与换热器的导热量成正比,这样做可以避免出现流量大然而温差小的情况出现,所以换热器的导热能力必须得到保证,这样二次网供水、二次网回水的温度才能达到我们预期要求的值,进而确保了中间热交换站的稳定高效运转。
         4、二次网水流量随客户流量改变而改变
调节二次管网的循环水泵,可以达到调节中间热交管站二次网水流量的目的,而二次网回水温度的相对稳定温度是由二次网侧水的流量值而管控的。并且,用户在使用时可以通过改变水的相对流量而调节室内的温度,然而用户所需的温度是有很大的不确定性的。如果二次管网的供水流量太大,会出现流量大而温差小的情况,无疑导致了能源的浪费。然而二次网供水的流量过小,又无法满足客户的实际需求,客户的实际体验可能会大打折扣,所以中间热交换站的供水调节系统需要具备根据用户的水流量而调节自身二次供水流量的功能。
       5.供热系统中二次网水恒点压力的稳定是必要的 
如果想要供热系统的稳定运作,让恒点压力点不变时关键所在。因为在系统中无论运作与否,恒点压力点都是一个定点以此才能保证系统的平稳运行。如果恒点压力点不确定,就会直接对热管网造成影响,导致其波动起伏厉害,从而不能保证系统的稳定运作,供水回水不稳定就不能满足用户的所求用度。我们可以从以下几个方面保证恒点压力点的稳定,例如:系统的汽化现象降低到最轻微的程度、传热系统里面的水保证是满的,散热的设施是完好无损的等等。
中间热交换站供热系统的特性

2.5本章小结    

       这篇文章把热交换站的供热系统进行了一个精准的理论分析, 层次分明,调理清晰,先从热源入手介绍,再说热网,最后重点介绍为热用户引进供热系统的服务,洋洋洒洒地介绍了整个红色系统的运作原理。其中文章非常详细地介绍了中间热交换站中系统运营的技术、过程。把这个作为铺垫介绍了系统中所需设备和需要达成的目标。
同时文章还对供热系统的特征做了详细的研究,把时变性、热惯性、大滞后、强耦合以及非线性这种种特征都分析得相当到位。这些复杂的特征从根本上决定了供热系统也是要在一定的条件下才能运作的。我们只能对症下药作出相应的调节,这样才能让供热系统稳定、按用户需求供热。
       供热系统的使用要在这五大基础上:第一按需供热,第二均匀供热,第三维持稳定运行。然后在这个基础上再根据环境温度来进行二次供水和回水的程序。而二次供水和二次回水的温度如果产生了变化,那就肯定是在室外温度之下才产生的变化,二次供水和回水温度如果稳定,这样用户就可以手动调节二次的网水,来进而控制恒温压点来进行稳定,这些数据就要求制作方提供有效、精准的数据。

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