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【摘 要】本文结合某项目针对智能换热机组特点及性能以及楼宇换热站技术应用进行简要分析，仅供参考。
【关键词】楼宇；换热站技术；特点；应用
一、项目概况
某地是集五星级宾馆、商业办公、住宅小区为一体的综合性建筑群。本示范项目的实施范围为开发项目中的住宅小区部分，共计10座高层住宅，总建筑面积16万m2，全部按照河北省三步节能标准进行设计和施工。项目包括：楼宇换热站、地板采暖温控阀、热计量表及远程抄表装置三大部分。建设楼宇换热站9座，安装楼宇换热机组18套，在嘉和广场住宅小区用户室内安装地板采暖专用恒温控制阀1655套、安装超声波热量表1655套及远程抄表系统。
二、热机组概述
1、换热机组原理及结构。换热机组是集中了板式换热器、循环水泵、补水泵、电控系统、阀门、仪表、传感器等设备于一体的换热设备。所有设备整合固定于机组底盘上，整体设计使换热机组可以方便的布置，大大减少了占地面积。换热机组在换热器一次侧设有电动调节阀，该调节阀可根据机组二次侧出口温度和室外温度的变化调整开度，控制一次侧的流量，进而调节二次侧的出水温度。换热机组是按模块化设计的，其全部的生产、组装和调试均在生产车间内完成，进入安装现场后只需连接一、二次侧的进、出水口和补水进口即可。
2、智能换热机组特点及性能。采用智能化全自动控制设计，配置西门子温控装置和变频装置，自动控制有关的阀和泵的工作状态，达到真正的无人值守。可随时根据室外温度变化，为用户提供适宜的供热温度，达到节能、环保的目的。可实现机组运行参数的多点监控。可加装液晶触摸屏组成用户操作界面更为友好的控制系统。可与热力站控制室或楼宇自控系统连接，实现远程自动化控制。机组能够灵敏的检测压力、温度等控制信号，并能根据信号数据实时的自动控制机组各系统部件工作状态和调整各系统的工作参数。
三、技术应用背景
国内传统的大型换热站和大型二次网系统存在的主要问题有：一是管网投资大。大型二次网输送距离远、供热规模大，被迫采用大流量和小温差方式，供热管径大，投资高；二是二次网管道敷设困难。新建小区多为高层建筑，室内系统采取分环路设计，与之相对应的二次网管道往往要敷设2～3个环路，造成小区内要并行敷设4～6根供热管道。在小区内还必须敷设自来水、燃气、雨污水等多趟管道的情况下，造成管道敷设非常困难；三是水力失调严重。大型二次网输送距离远、供热规模大，不可避免地带来了水力失调问题，且难以进行有效调节，导致用户冷热不均、热耗高、输配耗电量大；三是系统调节针对性差。大型二次网的供出参数是一定的，但管网中每个建筑的设计参数却不尽相同，造成无法对每栋建筑进行有针对性的调节。分户热计量改革带来的末端用户动态调节，使传统的大型二次网系统的水力失调严重和系统调节针对性差的问题暴露无遗。楼宇换热站技术取消了传统供热系统中的二次网，一次网直接进入楼宇，通过小型楼宇换热站为每栋楼宇进行供热。它有效地解决了传统的大型换热站和大型二次网系统存在的主要问题，是节能效果好的现代化变流量计量供热和调节系统中的一项关键技术。
四、技术特点
楼宇换热站是由两部分组成，一部分是小型的、高集成的换热机组系统，包括板式换热器、循环泵、补水泵、水箱等，另一部分是完整的变流量计量供热系统设备，包括气候补偿、电动调节阀或分布式水泵、水泵变频器、压差动态控制阀、楼栋热表、自动控制和调节设备等，可以满足分户计量供热系统的变流量运行的个性化需求。采用楼宇换热站系统与传统供热方式比，有如下明显优势：楼宇换热站供热方式取消了原有的供热系统的二次网，有效避免了二次网的失水、管道损失和管网水力失调带来的热量损失，与传统供热形式对比可显著降低能耗，并减少二次网水力平衡调整工作量，见图1。
图1 传统换热站与楼宇换热站供热系统区别
目前的小区多为高层住宅，小区二次网大部分分为2个或3个供热回路且管径较粗，这就造成小区二次网占地空间大，安装维护困难等问题。采用楼宇换热站后仅在小区内敷设较细的一次网即可满足输送要求，大大降低管网的施工难度和工程量。楼宇环站具有供热面积小、针对性强、调节灵敏和反应快等优势，可根据建筑物供热需求及时调整运行参数，实现按需供热。楼宇换热机组整机出厂，所有电气接线及水压试验均在工厂内完成，很少现场调试工作，系统可靠性强。
五、运行分析
1、运行工况分析。楼宇换热站二次侧平均27.71m3/（万m2·h），平均温差为11.38℃，常规换热站30～35m3/（万m2·h），平均温差在8℃左右，较常规换热站万m2流量降低18%、温差提高3℃左右。与传统换热站相比经济性明显提高，见图2。
图2楼宇换热站与传统换热站运行工况对比
2、运行经济分析。通過运行期各指标统计，楼宇换热站运行水、电、热指标降耗明显。与传统换热站单体指标对比分析见图3和表1。
图3各项运行指标对比
表1各项运行指标对比表
热指标分析：嘉禾广场各站合计耗热50495GJ，热指标为34W/m2，较其他新建换热站平均热指标38W/m2降低4W/m2，降低10.5%。而且各栋楼可根据自身需求独立调整供热参数，能源利用率高，降低了热指标。
耗电90700kW·h，单耗0.84kW·h/m2，较近几年新建换热站平均耗电指标0.97kW·h/m2，降幅13.4%。耗水445t，单耗3.02kg/m2，较近几年新建换热站平均耗水9.61kg/m2，降幅68.57%。二次管网线较短，且均为地下室架空敷设，方便查找失水点。楼宇换热站运行维护成本为0.06元/m2，与传统换热站0.17元/m2相对比，降低0.11元/m2。主要原因为楼宇换热站机组选型较小、设备稳定性高，维修量较小。综合运行成本12.89元/m2，较近几年新建换热站综合运行成本14.59元/m2，降低1.7%。嘉和广场供热面积16万m2，总计年度运行成本较传统换热站减少27.2万元。 六、投资性价比分析
如果按照现有投资计算，楼宇换热站综合投资每平方米高于传统换热站11.08元/m2，但是运行成本每年可降低1.7元/m2，预计6.5年可收回前期高出部分投资。如果按照换热站机组国产化投资计算，机组投资将降低30%，楼宇换热站综合投资将高于传统换热站投资模式3%。运行成本每年与进口设备运行成本相当。
七、综合技术对比
1、工程建设对比
采用楼宇换热站系统与传统供热方式比，在设计和施工阶段取得如下效果：目前的小区为高层住宅，小区二次网大部分分为两个或三个供热回路且管径较粗，这就造成小区二次网占地空间大，安装维护困难等问题。采用楼宇换热站后仅在小区内敷设较细的一次网即可满足输送要求，大大降低了管网的施工难度和工程量。
2、运行效果对比
楼宇换热站供热方式取消了原有的供热系统的二次网，有效避免了二次网的失水、管道损失和管网水力失调带来的热量损失，与传统供热形式对比降低能耗，并减少二次网水力平衡调整工作量。楼宇换热机组配置了气候补偿装置、差压控制和循环泵变频系统，为适应分户计量而造成的变流量供热模式创造了条件。楼宇换热站具有供热面积小、针对性强、调节灵敏和反应快等优势，可根据建筑物供热需求及时调整运行参数，实现按需供热。
3、应用范围对比
楼宇换热站适用于单体建筑面积较大且供热半径较小的小区使用，但对于分散的小面积建筑入网时将不存在优势。建议今后在单体建筑面积较大且供热半径较小的入网项目中，采用楼宇换热站方式，对于分散的小面积建筑入网采用传统换热站模式。
结束语
随着城市集中供热的普及和发展，换热机组应用越来越多。换热站是集中供热的重要环节，采用先进的控制手段，实现对换热站的自动控制，对于提高供热效率、节约能源、降低环境污染都具有十分重要的意义。目前，大部分换热站仍然采用现场手动控制的方式，达不到运营经济性、安全性、可靠性的要求。而全自动智能换热机组在间接集中供热系统中，可以进行较大规模的自动调整，使管网中热量分布均衡，提高供热效率。
参考文献：
[1]王力杰，庞印成，辛奇云.楼宇换热站技术特点与应用分析[J].区域供热，2014，06：59-63.
[2]王力杰，龐印成，辛奇云.楼宇换热站技术特点与应用分析[J].供热制冷，2014，12：32-34+36.
[3]徐疆.浅析楼宇换热站供热技术优势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，02：307-308.
[4]马勇，韩华超，王松亭，何方，吕成军.基于物联网技术的换热站自动控制系统[J].管道技术与设备，2014，01：15-17+20.
[5]孙红玉.换热站自控改造，实现热网节能运行[J].黑龙江科技信息，2014，27：43-44.
【关键词】楼宇；换热站技术；特点；应用
一、项目概况
某地是集五星级宾馆、商业办公、住宅小区为一体的综合性建筑群。本示范项目的实施范围为开发项目中的住宅小区部分，共计10座高层住宅，总建筑面积16万m2，全部按照河北省三步节能标准进行设计和施工。项目包括：楼宇换热站、地板采暖温控阀、热计量表及远程抄表装置三大部分。建设楼宇换热站9座，安装楼宇换热机组18套，在嘉和广场住宅小区用户室内安装地板采暖专用恒温控制阀1655套、安装超声波热量表1655套及远程抄表系统。
二、热机组概述
1、换热机组原理及结构。换热机组是集中了板式换热器、循环水泵、补水泵、电控系统、阀门、仪表、传感器等设备于一体的换热设备。所有设备整合固定于机组底盘上，整体设计使换热机组可以方便的布置，大大减少了占地面积。换热机组在换热器一次侧设有电动调节阀，该调节阀可根据机组二次侧出口温度和室外温度的变化调整开度，控制一次侧的流量，进而调节二次侧的出水温度。换热机组是按模块化设计的，其全部的生产、组装和调试均在生产车间内完成，进入安装现场后只需连接一、二次侧的进、出水口和补水进口即可。
2、智能换热机组特点及性能。采用智能化全自动控制设计，配置西门子温控装置和变频装置，自动控制有关的阀和泵的工作状态，达到真正的无人值守。可随时根据室外温度变化，为用户提供适宜的供热温度，达到节能、环保的目的。可实现机组运行参数的多点监控。可加装液晶触摸屏组成用户操作界面更为友好的控制系统。可与热力站控制室或楼宇自控系统连接，实现远程自动化控制。机组能够灵敏的检测压力、温度等控制信号，并能根据信号数据实时的自动控制机组各系统部件工作状态和调整各系统的工作参数。
三、技术应用背景
国内传统的大型换热站和大型二次网系统存在的主要问题有：一是管网投资大。大型二次网输送距离远、供热规模大，被迫采用大流量和小温差方式，供热管径大，投资高；二是二次网管道敷设困难。新建小区多为高层建筑，室内系统采取分环路设计，与之相对应的二次网管道往往要敷设2～3个环路，造成小区内要并行敷设4～6根供热管道。在小区内还必须敷设自来水、燃气、雨污水等多趟管道的情况下，造成管道敷设非常困难；三是水力失调严重。大型二次网输送距离远、供热规模大，不可避免地带来了水力失调问题，且难以进行有效调节，导致用户冷热不均、热耗高、输配耗电量大；三是系统调节针对性差。大型二次网的供出参数是一定的，但管网中每个建筑的设计参数却不尽相同，造成无法对每栋建筑进行有针对性的调节。分户热计量改革带来的末端用户动态调节，使传统的大型二次网系统的水力失调严重和系统调节针对性差的问题暴露无遗。楼宇换热站技术取消了传统供热系统中的二次网，一次网直接进入楼宇，通过小型楼宇换热站为每栋楼宇进行供热。它有效地解决了传统的大型换热站和大型二次网系统存在的主要问题，是节能效果好的现代化变流量计量供热和调节系统中的一项关键技术。
四、技术特点
楼宇换热站是由两部分组成，一部分是小型的、高集成的换热机组系统，包括板式换热器、循环泵、补水泵、水箱等，另一部分是完整的变流量计量供热系统设备，包括气候补偿、电动调节阀或分布式水泵、水泵变频器、压差动态控制阀、楼栋热表、自动控制和调节设备等，可以满足分户计量供热系统的变流量运行的个性化需求。采用楼宇换热站系统与传统供热方式比，有如下明显优势：楼宇换热站供热方式取消了原有的供热系统的二次网，有效避免了二次网的失水、管道损失和管网水力失调带来的热量损失，与传统供热形式对比可显著降低能耗，并减少二次网水力平衡调整工作量，见图1。
图1 传统换热站与楼宇换热站供热系统区别
目前的小区多为高层住宅，小区二次网大部分分为2个或3个供热回路且管径较粗，这就造成小区二次网占地空间大，安装维护困难等问题。采用楼宇换热站后仅在小区内敷设较细的一次网即可满足输送要求，大大降低管网的施工难度和工程量。楼宇环站具有供热面积小、针对性强、调节灵敏和反应快等优势，可根据建筑物供热需求及时调整运行参数，实现按需供热。楼宇换热机组整机出厂，所有电气接线及水压试验均在工厂内完成，很少现场调试工作，系统可靠性强。
五、运行分析
1、运行工况分析。楼宇换热站二次侧平均27.71m3/（万m2·h），平均温差为11.38℃，常规换热站30～35m3/（万m2·h），平均温差在8℃左右，较常规换热站万m2流量降低18%、温差提高3℃左右。与传统换热站相比经济性明显提高，见图2。
图2楼宇换热站与传统换热站运行工况对比
2、运行经济分析。通過运行期各指标统计，楼宇换热站运行水、电、热指标降耗明显。与传统换热站单体指标对比分析见图3和表1。
图3各项运行指标对比
表1各项运行指标对比表
热指标分析：嘉禾广场各站合计耗热50495GJ，热指标为34W/m2，较其他新建换热站平均热指标38W/m2降低4W/m2，降低10.5%。而且各栋楼可根据自身需求独立调整供热参数，能源利用率高，降低了热指标。
耗电90700kW·h，单耗0.84kW·h/m2，较近几年新建换热站平均耗电指标0.97kW·h/m2，降幅13.4%。耗水445t，单耗3.02kg/m2，较近几年新建换热站平均耗水9.61kg/m2，降幅68.57%。二次管网线较短，且均为地下室架空敷设，方便查找失水点。楼宇换热站运行维护成本为0.06元/m2，与传统换热站0.17元/m2相对比，降低0.11元/m2。主要原因为楼宇换热站机组选型较小、设备稳定性高，维修量较小。综合运行成本12.89元/m2，较近几年新建换热站综合运行成本14.59元/m2，降低1.7%。嘉和广场供热面积16万m2，总计年度运行成本较传统换热站减少27.2万元。 六、投资性价比分析
如果按照现有投资计算，楼宇换热站综合投资每平方米高于传统换热站11.08元/m2，但是运行成本每年可降低1.7元/m2，预计6.5年可收回前期高出部分投资。如果按照换热站机组国产化投资计算，机组投资将降低30%，楼宇换热站综合投资将高于传统换热站投资模式3%。运行成本每年与进口设备运行成本相当。
七、综合技术对比
1、工程建设对比
采用楼宇换热站系统与传统供热方式比，在设计和施工阶段取得如下效果：目前的小区为高层住宅，小区二次网大部分分为两个或三个供热回路且管径较粗，这就造成小区二次网占地空间大，安装维护困难等问题。采用楼宇换热站后仅在小区内敷设较细的一次网即可满足输送要求，大大降低了管网的施工难度和工程量。
2、运行效果对比
楼宇换热站供热方式取消了原有的供热系统的二次网，有效避免了二次网的失水、管道损失和管网水力失调带来的热量损失，与传统供热形式对比降低能耗，并减少二次网水力平衡调整工作量。楼宇换热机组配置了气候补偿装置、差压控制和循环泵变频系统，为适应分户计量而造成的变流量供热模式创造了条件。楼宇换热站具有供热面积小、针对性强、调节灵敏和反应快等优势，可根据建筑物供热需求及时调整运行参数，实现按需供热。
3、应用范围对比
楼宇换热站适用于单体建筑面积较大且供热半径较小的小区使用，但对于分散的小面积建筑入网时将不存在优势。建议今后在单体建筑面积较大且供热半径较小的入网项目中，采用楼宇换热站方式，对于分散的小面积建筑入网采用传统换热站模式。
结束语
随着城市集中供热的普及和发展，换热机组应用越来越多。换热站是集中供热的重要环节，采用先进的控制手段，实现对换热站的自动控制，对于提高供热效率、节约能源、降低环境污染都具有十分重要的意义。目前，大部分换热站仍然采用现场手动控制的方式，达不到运营经济性、安全性、可靠性的要求。而全自动智能换热机组在间接集中供热系统中，可以进行较大规模的自动调整，使管网中热量分布均衡，提高供热效率。
参考文献：
[1]王力杰，庞印成，辛奇云.楼宇换热站技术特点与应用分析[J].区域供热，2014，06：59-63.
[2]王力杰，龐印成，辛奇云.楼宇换热站技术特点与应用分析[J].供热制冷，2014，12：32-34+36.
[3]徐疆.浅析楼宇换热站供热技术优势[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，02：307-308.
[4]马勇，韩华超，王松亭，何方，吕成军.基于物联网技术的换热站自动控制系统[J].管道技术与设备，2014，01：15-17+20.
[5]孙红玉.换热站自控改造，实现热网节能运行[J].黑龙江科技信息，2014，27：43-44.