基于西門子智能控制系統(tǒng)及電動(dòng)溫控閥等現(xiàn)場儀表產(chǎn)品的區(qū)域供熱控制解決方案---高效節(jié)能，安全可靠

西門子自動(dòng)控制技術(shù)為區(qū)域供熱系統(tǒng)帶來革新性的控制解決方案

    在中國，區(qū)域供熱是供熱領(lǐng)域中最重要的一種能源使用方式。目前，已經(jīng)有超過 300個(gè)城市采用這種供熱方式。受益于高效發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)和余熱回收，區(qū)域供熱成為熱能配送和末端供熱的環(huán)保選擇。以這樣的方式，每年可以減少數(shù)千噸的二氧化碳排放量。數(shù)十年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及和區(qū)域供熱領(lǐng)域中知名客戶的密切合作，使西門子成為卓越的區(qū)域供熱產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商之一。基于這種能力，我們采用了創(chuàng)新性的技術(shù)對控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的升級和開發(fā)，我們可以提供成熟的、可擴(kuò)展的系統(tǒng)解決方案。我們的自動(dòng)控制技術(shù)能幫您實(shí)現(xiàn)心中所想！

區(qū)域供熱解決方案

國內(nèi)供熱系統(tǒng)的現(xiàn)狀

- 在中國，供熱系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思路是在熱源側(cè)控制，絕大多數(shù)的供熱系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成只滿足可靠性的基本需求；輸配及用戶側(cè)則很少考慮舒適性及其工作效率。
- 較高的運(yùn)行費(fèi)用及較大的系統(tǒng)失水量是眾多的熱力公司長期面臨的難題。
- 城市人口的迅速增長，供熱需求的急劇增加需要更大規(guī)模的供熱系統(tǒng)。供熱管網(wǎng)水力平衡問題的解決已迫在眉睫。
- 供熱能源利用率低，造成嚴(yán)重污染，不利于提高城市整體形象和未來發(fā)展。

區(qū)域能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

    集中供熱是民生工程，節(jié)能工程，環(huán)保工程。熱力公司及供熱用戶的市場現(xiàn)狀正在發(fā)生著急劇的變化。
    首先，熱力公司經(jīng)營主體的變化改變了所有權(quán)及經(jīng)營模式，在日益激烈的競爭環(huán)境中，提高用戶的滿意度，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，有效地降低運(yùn)行費(fèi)用，成為其經(jīng)營的主導(dǎo)性原則。
    其次，國家十二五政策的調(diào)整及節(jié)能環(huán)保的要求，對熱力公司來說具有深遠(yuǎn)的影響。低效率的小鍋爐采暖方式正在被清潔及有利于環(huán)保的熱電聯(lián)產(chǎn)所取代；熱電聯(lián)產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱正在被用來提供房間的采暖及生活熱水，這也同時(shí)提高了燃料的綜合利用效率。
    第三，區(qū)域集中供熱實(shí)行用熱商品化、貨幣化，逐步實(shí)行按用熱量計(jì)量收費(fèi)制度。用戶將可以自行決定何時(shí)使用熱能及其數(shù)量，熱力公司要隨時(shí)根據(jù)用戶的用熱量對熱源及熱網(wǎng)輸配系統(tǒng)作出相應(yīng)地調(diào)整。
    最后，伴隨快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量新建住宅必須配套建設(shè)供熱設(shè)施，因此需大力提高供熱普及率。

供熱控制及計(jì)費(fèi)系統(tǒng)將滿足以下需求：

供熱用戶側(cè)：
每個(gè)用戶供熱、計(jì)量及計(jì)費(fèi)的獨(dú)立性，真正實(shí)現(xiàn)“按需供熱，按量收費(fèi)”。在極限運(yùn)行工況（系統(tǒng)供熱量過載），控制系統(tǒng)能迅速適應(yīng)并提高效率。
換熱站側(cè)：
在保障提供用戶充足供熱量需求的前提下，自控系統(tǒng)會實(shí)現(xiàn)高效率的無人值守操作；在自控系統(tǒng)指導(dǎo)下的換熱站“小流量，大溫差”運(yùn)行，有助于整體熱網(wǎng)輸配系統(tǒng)的平衡，同時(shí)提高換熱效率及減少運(yùn)行費(fèi)用。

換熱站自控系統(tǒng)的技術(shù)要求

    很明顯，建立、發(fā)展及運(yùn)行區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)，在硬件、軟件、產(chǎn)品及服務(wù)上，需符合供熱系統(tǒng)特定的要求。因此，自控系統(tǒng)的規(guī)劃及界定是非常重要的，它將影響系統(tǒng)的擴(kuò)展性及供熱網(wǎng)絡(luò)操控的有效性。尤其是在決策投資一個(gè)新的自控系統(tǒng)，以下八點(diǎn)要素應(yīng)被決策者重點(diǎn)考慮：

系統(tǒng)的擴(kuò)展性

    熱網(wǎng)監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）有能力增加或擴(kuò)充至供熱系統(tǒng)的理想規(guī)模，換言之，它將能隨項(xiàng)目的進(jìn)展，根據(jù)需要增加聯(lián)接的控制器及操作工作站數(shù)量。

系統(tǒng)的先進(jìn)性

    先進(jìn)的自控產(chǎn)品和系統(tǒng)的采用，是熱力公司的營利及提高客戶滿意度的保證。例如，換熱站通常是無人值守，當(dāng)某些異常出現(xiàn)時(shí)，通過SCADA 系統(tǒng)以 SMS 方式通知，使維修人員能在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場，迅速進(jìn)行維修和維護(hù)。這一切要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，讓用戶感覺不到供熱的中斷，可靠的供熱系統(tǒng)會提高用戶的滿意度并更愿意支付熱費(fèi)。

通訊的多樣性

    SCADA 系統(tǒng)需有足夠的開放功能，這樣熱力公司可以選擇不同的通訊協(xié)議。通常熱力公司在發(fā)展的不同時(shí)期， 將采用多種通訊協(xié)議。

系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)性

    在結(jié)構(gòu)（例如軟件平臺）和通訊（例如 TCP/lP）方面采用開放的標(biāo)準(zhǔn)提高了和其他系統(tǒng)的兼容性（數(shù)據(jù)交換或和第三方系統(tǒng)集成），同時(shí)提高了選擇使用不同通訊系統(tǒng)的靈活性。而且，開放的通訊接口意味著不同種類的控制器可以被集成到一個(gè)自控系統(tǒng)中。

系統(tǒng)的開放性

    熱源和熱網(wǎng)輸配系統(tǒng)的自控需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，步調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)無縫連接。

系統(tǒng)的長期性

    這一系統(tǒng)將具備長期使用性和系統(tǒng)擴(kuò)展性，因而保證其可用性和適用性，對保護(hù)投資者的利益至關(guān)重要。

系統(tǒng)的可靠性

    自控產(chǎn)品及系統(tǒng)的可靠性和有效性對于熱力公司的安全和效率是至關(guān)重要的。

系統(tǒng)的專家性

     熱源和熱網(wǎng)輸配系統(tǒng)應(yīng)該在自控系統(tǒng)的指導(dǎo)下高效運(yùn)行。通過對熱網(wǎng)輸配系統(tǒng)熱量及流量的控制，或者對于無人使用的建筑減少熱量供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)高效運(yùn)行。

基于智能通訊的控制系統(tǒng)

多樣化應(yīng)用

    通過智能菜單選擇不同的功能塊，Climatix DH 控制器能夠構(gòu)建出一個(gè)最多配置四個(gè)供熱回路、三個(gè)前置調(diào)節(jié)器和兩個(gè)生活熱水回路的區(qū)域供熱站。功能塊可以靈活進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)豐富的應(yīng)用。要做到這些并不需要專用的工具或者編程知識。對于 OEM 來說這點(diǎn)具有很高的靈活性，并且縮短開發(fā)周期和節(jié)約開發(fā)成本。調(diào)試參數(shù)表可以在不同控制器之間復(fù)制，節(jié)約調(diào)試時(shí)間。

成熟的控制算法

     功能塊構(gòu)建于西門子樓宇科技成熟的控制算法基礎(chǔ)之上。和其他同類的自由編程的解決方案相比可節(jié)省高昂的開發(fā)和測試費(fèi)用，因此可減少開發(fā)支出。

文本人機(jī)界面

    具體應(yīng)用功能的操作很簡單，它根據(jù)使用者的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。菜單文本有多種語言供選擇，也可以在標(biāo)準(zhǔn)菜單語言中增加新的語言，當(dāng)然也能支持特殊字符或文字例如俄語或者漢語，這點(diǎn)可方便新市場的開發(fā)。需要的話我們可為 Climatix DH 選配觸摸屏。

服務(wù)工具

    使用 Scope 調(diào)試工具能夠?qū)崿F(xiàn)在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)中進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。通過特殊功能，例如在線測試功能，能夠在現(xiàn)場進(jìn)行功能測試。擴(kuò)展模塊允許 OEM 以模塊化的模式進(jìn)行供熱站開發(fā)和設(shè)備供應(yīng)。在Climatix DH 主控制器中配置基礎(chǔ)功能模塊，而其他功能模塊的實(shí)現(xiàn)僅通過安裝擴(kuò)展模塊達(dá)成。這樣的話，在工廠裝配接線完成的控制系統(tǒng)，到現(xiàn)場安裝時(shí)只需要增加不同的擴(kuò)展模塊，通過簡單的總線連接即可實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。因此，控制系統(tǒng)的成本就自動(dòng)和具體的裝配等級相適應(yīng)。

信息交互需求持續(xù)增長

    我們的社會已經(jīng)越來越習(xí)慣于通過電子媒體進(jìn)行廣泛的信息交互，相應(yīng)地在這方面對區(qū)域供熱的期望也在增加。這些期望涵蓋了從舒適度控制、更透明的能源消費(fèi)顯示到熱能生產(chǎn)和消費(fèi)間的聯(lián)網(wǎng)，再到故障報(bào)告等諸多方面?，F(xiàn)在在大型建筑中通信功能和建筑管理系統(tǒng)的融合已經(jīng)是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不可或缺。而電網(wǎng)的發(fā)展（關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)）更可能增強(qiáng)這種要求，并且可能催生新的業(yè)務(wù)模式。這種發(fā)展趨勢將走向何方，現(xiàn)在在很多方面還都是不明朗的，但是一種可兼顧未來各種不同趨勢的技術(shù)其優(yōu)勢將十分明顯。西門子區(qū)域供熱控制器能在其具體使用范圍內(nèi)滿足各種通信需求。

開放性協(xié)議

     在滿足聯(lián)網(wǎng)需求方面，Climatix DH 控制器的信息交互能力就顯得尤為重要，借助于這種能力既能夠使用熱力公司或者外部供應(yīng)商現(xiàn)有的或者即將建立的通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)又和建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)連成一體。系統(tǒng)使用諸如 BACnet、Modbus、M-Bus 和TCP/IP 之類的開放性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。這點(diǎn)保證了客戶能和外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也兼顧了未來所需的通信能力。

模塊化

    Climatix DH 的模塊化設(shè)計(jì)確保您不會錯(cuò)過未來的流行功能，即使在今天還沒有通信需求。Climatix DH 最多允許通訊模塊選擇三個(gè)不同的開放性協(xié)議。因此您可以將建筑管理系統(tǒng)，例如西門子 DESIGO Insight，和 BACnet 進(jìn)行融合，通過 M-Bus 讀取熱量表并且通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。設(shè)備的后期升級隨時(shí)可進(jìn)行。

突出特點(diǎn)

■ 多樣化應(yīng)用，無需額外編程花費(fèi)

■ 成熟的控制算法和聯(lián)網(wǎng)帶來更高的能源效率

■ 界面友好，操控簡單的人機(jī)用戶接口

■ 具前瞻性的通信能力

■ 模塊化帶來的投資安全性

成熟加創(chuàng)新 — RWD 控制器 &Climatix DH 控制器

 

能源效率

    西門子控制器的信息交互能力允許需求數(shù)據(jù)和能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，從而使得智能和高效的區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)的建立成為可能。一系列的控制算法，例如將風(fēng)和陽光的影響也考慮進(jìn)去，將能夠提高個(gè)體建筑物的能源效率。您可在我公司控制器產(chǎn)品詳細(xì)文檔說明中找到關(guān)于此主題的其他設(shè)想。

投資安全性

    RWD 系列控制器能夠?yàn)樾碌幕蛘攥F(xiàn)有設(shè)備提供成熟的解決方案。Climatix DH 則融合了成熟的解決方案和新構(gòu)想，然后將其發(fā)展成下一代區(qū)域供熱控制系統(tǒng)。通信能力、可擴(kuò)展性、簡單的操控以及靈活的應(yīng)用只是其中的幾個(gè)特點(diǎn)。

    此外系統(tǒng)在多個(gè)方面保證了向下的兼容性。

對未來的投資具有可規(guī)劃性

    如果進(jìn)行一項(xiàng)投資時(shí)不確定是否需要通信功能或者不清楚需要哪種通信功能，ClimatixDH 的模塊化結(jié)構(gòu)允許在以后再加裝通信模塊。一個(gè)設(shè)備也可以在以后通過附加輸入/輸出模塊進(jìn)行擴(kuò)展。由于傳感器可自由選擇輸出信號也具有選擇性，所以 Climatix DH 控制器也能將現(xiàn)有設(shè)備提升到最新的技術(shù)水平。同樣，RWD標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用控制器也可配套Modbus RTU 通訊模塊，實(shí)現(xiàn)對小型供熱機(jī)組的監(jiān)控。升級過程可逐步進(jìn)行。

易操作性

    依照具體用途，不同的控制器系列使用不同的操作方案。RWD 系列產(chǎn)品的調(diào)溫按鍵便于居住者直接調(diào)到舒適的溫度。Climatix DH 則更進(jìn)一步，在操作友好的菜單界面上直接提供文字提示。

服務(wù)和能效控制

    新的 Climatix DH 控制器具有內(nèi)置的數(shù)據(jù)存儲功能。通過對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可了解設(shè)備是否有達(dá)到期望的能效。此外出現(xiàn)故障時(shí)這些數(shù)據(jù)也有助于排查故障原因。

通信

    所有的西門子區(qū)域供熱控制器都能夠滿足其特定使用范圍的通信需求。在這方面所使用的是一致通用的開放性標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。這些保證了客戶能和外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也兼顧了未來所需的通信能力。Climatix DH提供了幾種開放性協(xié)議供選擇。

西門子調(diào)節(jié)閥

    閥門和執(zhí)行器的類型和區(qū)域供熱的具體需求相適應(yīng)。在這方面您將從我們的執(zhí)行器的安裝快捷性和安全性中獲益，并且分享我們作為領(lǐng)先的閥門和執(zhí)行器制造商所獲得的經(jīng)驗(yàn)。

高精度高速度地控制設(shè)備

    西門子的現(xiàn)場控制檢測設(shè)備完善了區(qū)域供熱應(yīng)用的產(chǎn)品系列。該系列包括大小型區(qū)域供熱系統(tǒng)分站一次側(cè)和二次側(cè)應(yīng)用的控制閥、執(zhí)行器和傳感器。具有高控制精度和反應(yīng)速度的電磁閥可用于關(guān)鍵的生活熱水應(yīng)用。

多樣化應(yīng)用

    RWD 系列產(chǎn)品的應(yīng)用功能已經(jīng)可以滿足大部分熱力公司的需求。其中涉及供熱回路數(shù)量、類型和生活熱水處理方面的進(jìn)一步需求，Climatix DH 采用了一種新的功能塊方案加以滿足。此創(chuàng)新的核心思想是，大部分設(shè)備上一個(gè)供熱回路的功能和其他供熱回路一樣，不同的只是供熱回路的數(shù)量和水力循環(huán)回路的數(shù)量、前置調(diào)節(jié)器和生活熱水回路。此功能塊構(gòu)建于西門子建筑工程成熟的控制算法基礎(chǔ)之上。

高效滿足客戶期望

    Climatix DH 所具有的高度靈活性能夠使您在傳感器選擇、閥門和執(zhí)行器的控制信號以及和建筑管理系統(tǒng)的融合方面簡便快捷地滿足客戶的要求。

設(shè)備運(yùn)行趨勢

    Scope 軟件能現(xiàn)場用趨勢圖表示溫度和閥門控制信號之間的關(guān)系。還能分析受控系統(tǒng)的表現(xiàn)，計(jì)算具體的最佳控制參數(shù) — 例如Kp 值，以便在系統(tǒng)更改后檢查其當(dāng)前的運(yùn)行表現(xiàn)。

突出特點(diǎn)

■ 借助于專門的控制算法和聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能源效率

■ 具前瞻性的通信能力

■ 面向未來的投資

■ 用戶友好的操作性能

■ 按照運(yùn)行趨勢和事件進(jìn)行設(shè)備趨勢記錄

■ 控制精度高、反應(yīng)速度快是

西門子換熱站自控系統(tǒng)的特殊功能

效率監(jiān)控

    根據(jù)規(guī)定的連接條件、回水溫度、流量和負(fù)載上限等參數(shù)可以安全地儲存在控制器中。此外還可對區(qū)域供熱站中的壓力和溫度全面監(jiān)控和記錄。這將使得熱力公司在異常變化的早期就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，保障了運(yùn)營安全，也將減少用戶的費(fèi)用并防止熱網(wǎng)受到不利因素影響而產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

特殊功能

    熱力公司和用戶可根據(jù)某些建筑的特性，使用諸如地板采暖和防止熱網(wǎng)浪涌等特殊功能。如果必要的話，在室外溫度較低時(shí)，可以取消夜間經(jīng)濟(jì)模式。

避免停運(yùn)

    設(shè)備在較長時(shí)間停運(yùn)后需要短時(shí)開啟泵和閥門，避免堵塞。熱網(wǎng)的壓力能夠根據(jù)需要自動(dòng)保持穩(wěn)定。使用 ECO 功能可以減少頻繁啟停設(shè)備。

負(fù)載管理

    通過啟動(dòng)和鎖定信號能夠優(yōu)化熱網(wǎng)中的能源分配。熱能將根據(jù)用戶的需求動(dòng)態(tài)分配，促進(jìn)熱能的優(yōu)化使用。優(yōu)化最優(yōu)啟/?？刂瓶蓪?shí)現(xiàn)在適合的時(shí)間進(jìn)行供熱。根據(jù)需要控制器也可將外部因素考慮進(jìn)去，例如風(fēng)和日照等。這樣可提升房間舒適度和能源利用效率。

太陽能生活熱水

    供熱管網(wǎng)僅在冬季運(yùn)行，利用太陽能進(jìn)行夏季的生活熱水置備。此種方式可有效地降低運(yùn)營成本。

電磁閥的主要特點(diǎn)

■ 安全復(fù)位、大推力、免維護(hù)是液壓執(zhí)行器的主要特點(diǎn)