0 导言
我国是能耗大国，动力运用率却十分低，而动力储藏又显着缺乏。我国北方大部分区域冬天时刻长，为确保居民的正常取暖，相应供暖期就比较长，部分区域一年傍边有一半以上的时刻都需求供暖，供暖职业现已成为一个动力消耗巨大的职业。这样，在确保居民正常取暖的前提下，怎么呼应国家的要求，最大极限地节能降耗，现已成为很多同仁不懈的寻求。
1 换热站作业状况
现在，为了节能和环保的意图，我国北方区域现已或许正在推广会集供暖，由会集供暖中心将从锅炉制热后的热源经过一次循环水泵在一次管网中循环，而换热站的作用则是将一次管网中的热源经过板式换热器，使二次管网制热，运用二次或三次管网向最终用户供暖。换热站供暖示意图如图1所示。
因为一些前史原因，大部分的换热站都是运用小区内原有的供暖中心改建或扩建而成，仍旧沿袭陈腐的人工操控方法，单个当地还一直在运用20 世纪50~60年代的设备，换热站的首要耗能设备———循环水泵大部分选用星角转化发动方法，只要部分新建换热站选用变频操控方法，而选用智能化变频节能作业的换热站就更是少之又少了。因而，动力糟蹋严峻，首要表现在：
1)循环水泵的发动/中止、作业，彻底没有量化，这样因为人为因素发生很多不必要的糟蹋是必定的;
2)因为循环水泵没有选用变频操控方法，所以，其一旦作业将是满负荷作业，而换热站循环水泵的电机容量是为了满意极限作业状况而规划的，实践余量很大，这样不光管网继续接受高压，添加了管网的修理作业量，并且无形之中又带来了很多的电能和热能糟蹋。
但是可喜的是大部分新建的或在建的供暖中心、换热中心都现已开端考虑了主动操控，至少都预留主动操控接口，并且变频节能技能现在现已被广泛地接受了。
图1 换热站供暖示意图
2 智能变频节能改造计划
因为我国北方区域地域广阔，各区域冬天平均气温不同较大，关于整个供暖体系的要求也不尽相同，但大体作业状况仍是一起的。现在以某区域为例，要求一次管网的温度要高于35益，居民室内温度不得低于18益。以此区域一个换热面积为30 万m2的中型换热站为例，站内配有2台55 kW循环水泵(一用一备)，7.5 kW补水泵及其他相关管网设备，以及完结智能化变频操控所需设备，包含温度变送器、电动调理阀、差压操控器、DANFOSS 气候补偿仪、室外传感器、压力变送器，PLC、DANFOSS变频器。详细装置方位如图2所示。
2.1 智能化变频节能功用的完结
1)差压操控器在一次管网近换热器侧装置差压操控器，用来操控一次管网的供水量和回水量保持在一个正常压力差范围内，确保二次管网所需的换热量。
2)气候补偿仪和电动调理阀气候补偿仪将收集到的室外温度、回水温度和供水温度等3个温度值，作为变量经过内部核算，主动操控电动调理阀的敞开视点，以使得一次供水量能够依据室外的温度改变而改变，当外界气温升高时将相应减小阀门的敞开视点，当外界气温下降时将相应增大阀门的敞开视点，以最大极限地减小供热中心的供热量，最大极限地节能降耗。
3)二次管网的循环水泵操控当在一次管网的回水端加装的温度变送器检测到温度高于35益(此值为体系设定值，各地的规范不一样，所设的温度值也不尽相同)时，体系以为换热站现已具有作业条件，由PLC 向变频器宣布发动信号，而在二次管网供水、回水端的压力变送器将两压力值都反应到循环泵变频器中，由变频器完结差压核算并依据二次管网的设定的压力差主动操控循环水泵发动及转速;当温度低于30益时，体系以为换热站不具有作业条件，由PLC向变频器宣布中止指令，主动操控循环水泵中止。
4)二次管网的恒压补水操控在二次管网的回水端间隔水泵3~5 m的方位装置的压力变送器，用来检测二次管网回水的压力，并将实时压力值反应给补水变频器，由变频器操控补水泵的转速，保持二次管网内正常稳定的压力，并且在二次管网上加装了电磁阀，当管网中液体受热胀大超出临界压力时，由变频器操控电磁阀动作完结超压泄水。一起，考虑到极点状况———二次供水管网发生爆管的严峻事端，变频器将依据内部所设的反应压力下限实时与管网压力进行比较，假如反应压力继续低于反应下限10 min，变频器将以为发生了爆管事端，会宣布一个开关量信号，操控补水，循环水泵中止作业并发生报警信号。
5)PLC PLC 与气候补偿仪和变频器能够经过RS485 完结串行通讯，详细通讯协议可依据设备进行挑选，完结对气候补偿仪、循环水泵和补水泵等换热站设备和作业状况的监控，并经过以太网完结长途监控的意图。
2.2 一些需求留意的事项
1)因为本体系智能化程度较高，选用了很多的传感器、变送器，及其他相关仪器仪表，众所周知，变频器在作业进程中将不可避免地发生很多的电磁搅扰和对电网的谐波污染，严峻的状况下这些噪音将使整个体系瘫痪。依据以上原因，一切仪器仪表的信号传输最好选用满意EMC要求的电缆，变频器最好选用内置RFI 滤波器，直流电抗器，全金属封装的，并且在建站时预留专用接地线，一切设备要彻底可靠地接地。
2)循环水泵的发动最好由星角转化发动方法改为变频软发动，以完结无级调速，削减发动进程对电网和机械设备的冲击。
3)体系所选用的DANFOSS 变频器，具有双通道PID调理功用，能够将两个压力信号一起反应以完结差压核算，如选用其他品牌变频器需加装压差变送器，以完结相似功用。
4)体系所选用的DANFOSS 变频器，具有压力反应上限和反应下限延时报警功用，如在实践使用中所选用的变频器无此功用，可在PLC 中添加相应的模仿输入点，以完结相似的功用。
5)体系内一切设备应具有在主动操控和手动操控之间进行彼此切换的功用，以利于换热站的检修或保护作业，以及在自控体系瘫痪的状况下确保居民的正常供暖。
3 估量节能作用
以某换热站为例，其估量改造本钱如下：
注：以上电缆及元件的费用，可依据实践状况增减。
依据以上所述，以2台55 kW循环泵、2台7.5 kW补水水泵一起作业时刻为3 个月，替换循环作业时刻为3个月，每天作业12 h，电费按1 元/kW·h 核算(以下核算为理论值)，则改造前一年的用电量为[2(55+7.5)+(55+7.5)]伊3伊30伊12=178 500 kW·h折合电费为178 500元。
改造后保存估量一年的电费将至少节省30豫~40豫，即可节省53 550 元~71 400 元，也就是说一年的时刻就能够回收悉数出资本钱，而一年今后节省的电费便成为了企业经济效益的进步。
4 结语
经过以上剖析和核算，能够看到一个小小的换热站，经过技能改造，完结主动变频操控后，其节能作用是十分可观的。
