集中供热是北方建筑内部重点耗能设备,与中央空调系统相似,其耗电一般占整座建筑电耗 40% 以上。集中供热机组以满足使用场所最大热量来设计,但实际应用中绝大多数用户使用时空热负荷是变化的、一般与最大设计供热量存在很大差异,系统各部分 90% 以上运行在非满载额定状态。传统集中供热采用调节阀门开度方式调节热水量,缺点:消耗大量能量;调节品质难达理想状态导致舒适度不良。
用交流变频技术对集中供热末端(如锅炉风机、热水循环泵、补水泵等)进行控制调节,可使供热系统风量、热水流量等负荷工况参数按负荷情况适时调节,不但能改善系统调节品质、达到阀门风门节流/回流调节、变极调速等落后调节方式所不能相比的调节性能,更能达到大量节电目的。随变频技术成熟发展,供热系统变频节能改造是降本增效捷径。
(1)集中供热系统的构成及工作原理
集中供热系统主要由锅炉制造热水热气、通过热水循环泵将热水送到各房间,热水经暖气片等设备将热量散发到房间空气中完成热交换,交换完毕的热水又返回锅炉水箱,循环制热。集中供热系统工艺流程如图8-11 所示。
图8-11 集中供热系统工艺流程
(2)改造系统介绍
①传统热水循环系统。传统热水循环系统主要是热水循环泵占 90% 用电量。因系统按最大供热量设计,若采用传统阀门调节热水流量,不仅浪费大量热能电能、且操作极不方便、浪费大量人力。
②变频控制热水循环系统特点。变频器能持续优化电动机效率、实现最大节能效果,同时内置 PID 调节器、可方便实现自动化控制,一般整体节电效果达 30%~60%、安全可靠、操作简单。