商业地产(酒店类)分区分时分温节能供暖方案初探

张颂

摘要：本文探讨了酒店类商业地产冬季分区分时分温节能的控制方法。根据酒店类地产的特点和作息制度，采用分时分区供暖、室外温度和远端用户室内温度补偿进行优化，以达节能目的。在供暖控制系统中采用可编程序控制器(PLC)，用于对现场数据采集和处理， 并完成对现场供暖设备的自动控制．实现远端温度，室外温度，供暖时间补偿的节能优化方式。

关键字：商业地产，分区，分时，节能，供暖方案

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

热能耗占我国建筑能耗的30%以上，成为最大的建筑耗能，且逐年增长，然而当前节能建筑已逐渐成为国内外建筑行业的主流趋势，供热采暖的节能环保生活离我们并不遥远。设计、配置楼宇自控系统的目的是向进入酒店的人们提供舒适、便捷的空间环境，节约能源，保护环境，提高对建筑设备的监控管理效率，为现代化的物业管理创造必要的条件。完善的楼宇自控系统设计方案，必须对建筑物的机电设施提供有效的支持，保证所有设备能够正常发挥功能。

本文针对目前“绿色经济”时代的新的节能技术理念。探讨商业地产新的供热采暖节能的有效途径，在保证舒适的生活环境的条件下，最大限度地降低供热采暖能耗。

一、概述：

现行的城市集中供热二次管网系统基本都是相同的供暖温度、同样的单一连续供暖模式。对一个供暖二次管网系统所供用户存在:在同一时段有不同采暖温度要求、在不同时段有不同采暖温度要求时(如住商业酒店、宅楼、办公楼、教学楼、商用楼、影剧院、公用建筑等在同一个系统)，采用以前的供暖模式能源浪费严重。对以前供暖模式供暖的二次管网系统进行分区、分时、分温供暖改造；按需供暖，降低用户在非采暖时段的供暖温度，从而降低系统供热负荷，减少能源浪费。节能效益、环保效益、经济效益、社会效益显著。

酒店动力系统应有支持建筑功能的全套机电设施，其中冷热源系统为采用6台风冷热泵机组，系统工况较为复杂；其它设备还包括如生活水池、生活给水泵、风机、集水池和排污泵、变配电系统等；整个建筑群的空调是两管制系统；大楼空调主体应是带有新、回风口的各类组合空调机组，风机盘管和通风机构成的中央空调系统；变配电系统包括高压进线柜、出线柜，变压器、低压进线柜、低压联络柜和低压配电柜等；遍布于各大楼内所有空间的监控对象除了空调通风设施以外，还有照明、动力配电、给排水和电梯等设备。针对大楼的上述特点，非常适合采用“分散控制，集中监控”的集散型控制模式。分散控制，能够极大地提高系统的可靠性，降低系统布线的造价和复杂程度；集中监控又为系统的操作管理和维护带来巨大的方便。

另外酒店内部主要是相对封闭的大空间区域，其空气调节控制应该具有相应的对策，例如对区域负荷的变化要有足够快的响应速度；酒店具有很大面积的公共照明区，遍布于建筑物的各处，需要设计合理的风机盘管控制和公共区域照明控制方案。

酒店的设备管理集成和信息系统集成需要来自建筑设备日常的和应急的各种工况参数，例如故障报警信息，设备负荷状态(时间、水平)等等，楼宇自控系统必须采集这些数据，并将它们和共享数据库关联，成为系统集成可以运用的原始数据。这一个数据自动化采集的作业，是整个建筑群实现智能化的重要一环。"

1、系统原理

现有供热系统中如大型酒店、商务办公楼等建筑类型与宿舍楼、住宅等采用一次性混合供暖，造成各支路无法根据实际需要进行动态调节，若按单一的出水温度运行方式必然耗能，现可以通过增加分时分区控制器自动调节来输送热量，达到按需供热进行节能目的。

分时段节能控制系统依据实际检测供/回水温度与用户设定温度的偏差,通过PI/PID方式输出DC0-10V信号控制阀门的开度。即通过调节冷/热媒流量达到控制出水温度的目的，自动调整冷/热媒流量，通过量调节控制，达到质调节的目的，最大化的节约能源。

分时段节能控制系统具有高自动化、高效率、高应用性的特点。根据系统不同，节能率在15~30%之间。

2、技术措施：

在考核单位供暖管网上加装热量计，为合同能源管理提供计费基础，并将该数据通过通讯方式传入主控中心。在每个用户（或区）供暖供水管上分别装设自力式流量控制器，分区分温按需供暖。对在不同时段有不同采暖温度要求的用户（或区）再装设一个分时流量控制器，由控制器按设定好的供暖方案按时控制流量，分时分温供暖。

3、系统组成

本系统由三种主要产品组成，均选用德国SIEMENS产品。

1）分时段节能控制器

气候补偿节能控制器由温度控制器和时间设定器组成。

作用：依据供/回水温度，以及室外温度进行气候补偿温度控制和时段设定。

2）浸入式温度传感器

作用：检测供/回水温度(依据实际管径大小，可选捆绑式和浸入式两种)；

3）电动温控阀

作用：用于液体、气体系统管道介质流量的模拟量调节，是AI控制。（如一次系统介质为水时，且水泵为变频运行或者介质为蒸汽时，阀门一般采用二通阀体；如一次系统介质为水时，且水泵为工频运行时，建议选用三通阀体，避免破坏水泵的运行工况，达到节电的目的。）

4、系统特点

1）针对不同的现场工况，选择相应的曲线号，实现各种智能化节能运行模式，无人值守，性价比高；

2）通过微积分计算，提前预测温度变化趋势，控温准确；采用连续调节PI/PID控制方式,控制精度最高可达到 0.5℃。

3）可由控制器读取当前实际供/回水温度、室外环境温度、控制器使用曲线号、设定供/回水温度、温控阀实际开度。

4）日期和时间显示，每日程序和每周程序设置，8个可编程时间段设置，手动开关控制，大屏幕液晶显示，快速夏令时设置，数字输入的定时器；

5）自动工作模式：启动分时段工作方式，按时段的温度设定自动改变；

6）手动工作模式：分时段设定的数据无效，连续执行现行的设定温度；

7）记忆功能，断电后已设定的数据不会丢失，备存72h；

8）低温保护，防冻功能；

9）控制供热温度，提高了舒适性，又避免不必要的能量消耗，节能效果显著。

二、项目推广的意义

1、公共建筑实行热计量的节能潜力要比住宅建筑实行热计量的节能潜力的大，公共建筑除正常的工作时间要保持适宜温度外，在节假日和下班后的非工作时间，可以在不冻坏设备的情况下保持低温运行。据测算，在采暖期内，工作时间仅占采暖期全部时间的23%，可想而知，节能的效果会非常明显。

2、公共建筑实行热计量要比住宅建筑实行热计量容易的多，并且投资也要节省很多。改系统对大型共建筑等分时段用热特点十分鲜明的建筑实现了智能分时段供热。在建筑回水管道安装我公司自主研发的分时段控制智能电动流量调节阀，通过自动调节电动调节阀的开度，实现建筑需要多少热能管网供应多少热量。只有这样系统才能在保证供热质量的前提下，减少热量的供应达到节能目的。

为降低能耗、减少运行费用，有必要采用先进、成熟的节能控制技术和管理手段。如冷冻机组的群控、空调水流量控制、空调分区控制与管理、空调机温湿度控制、空调机最小新风量控制、新风机送风温湿度控制、新风门开度控制、送风机压力控制优化、室内空气质量控制、焓值控制、光照度控制、热水温度控制、设备寿命均衡控制等等。

除了空调系统以外，照明灯光也是一个能耗大户。所以应该设计有效的照明灯光控制系统。除了按时间对公共照明灯光进行调度控制以外，配置自然光照度检测器，同时按实际光照度需要结合定时调度进行开关控制，将可以有针对性地控制和更好地节约电能。

智能分时分区供热控制实现负荷的分时分区智能控制的同时，还会将热负荷的变化反应到热源的热功率输出上，做到热源的热功率输出与热负荷热量需求的精确匹配，大大节约热能。

参考文献

[1] 杨茜,赵宝俊;对民用建筑实行热计量的探讨[J];天津建设科技;2000年01期

[2] GBJ19-87，采暖通风与空气调节设计规范[S]. 中国计划出版社，2001

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。