PDF《基于物联网的智慧供热技术》

基于物联网的智慧供热技术 杭州德联科技股份有限公司 胡真博士 联系方式:13777802158 公司简介 ? 杭州德联科技股份有限公司成立于2006年,是中国能源自动化领域的先进供应商,也是国内 工业锅炉自动化行业的领军企业.

公司致力于工业能源及暖通领域的前沿节能技术与系统集成 的研究与应用开发,涉及内容涵盖:城市供热系统节能运营、分布式供暖系统节能运营、各类 工业锅炉自动化系统、工业锅炉物联网、工业锅炉合同能源管理以及通用自动化设备与系统集 成等. ? 杭州德联科技股份有限公司倡导 供热以行业为本 的理念,坚持自主创新,是国家级高新技 术企业和软件认证企业.2014年,公司成功登陆新三板,成为浙江省第一只新三板上市企业 ,股票代码:430455. 运营网络 ? 经过十多年的长足发展,杭州德联科技股份有限公司已经形成了以杭州为总部基地、辐射全国20 多个省、直辖市和自治区的立体化运营网络,实现了核心技术统一化,售后服务本土化的运行策 略.目前,公司在北京、河北、河南、山西、陕西、甘肃、贵州成立了控股子公司,并在新疆、 重庆、河南、内蒙古、辽宁、黑龙江等地建立了分支机构,服务遍布全国各地.此外,公司产品 还远销到东南亚、中亚、非洲和中北美洲的十多个国家与地区,扩大了公司的国际影响力. 核心技术 ? 2008年, 区域供暖节能集控系统 获得国家创新基金支持;

2013年, 基于大型天然气锅炉房的城市供 热节能控制系统 再次获得国家创新基金支持;

2015年,公司参加全国第四届创新创业大赛,获得新能源 组全国第三名,胡真博士入选国家创新人才万人计划.这些成绩证明了德联科技在供热节能运营领域的领 先水平.公司拥有多项供热节能领域的发明专利、实用新型专利等,涵盖了从热源、热网到热用户的各个 环节,形成了 按需供热 理念的供热全链智能化产品与服务. 供热运营业绩 ? 2015年―2018年,承接了中国第一大热力企业――北京热力(供热面积2.3亿平方米)大量 热源端的自动化系统工程. ? 2014年―2018年,承接了郑州热力(供热面积1.1亿平方米)热源、热网和热用户全系统智 慧供热工程. ? 2016年―2018年,承接了沈阳惠天热力(供热面积1.3亿平方米)大量热源端的自动化系统 工程. ? 2016年―2018年,承接了石家庄西岭热力(供热面积5000万平方米)热源、热网和热用户 全系统智慧供热工程. ? 承接了中国长江以南唯一一家地市级供热企业贵州六盘水热力(供热面积2500万平方米) 的热源、热网和热用户全系统智慧供热工程. ? 目前,德联科技联合浙江大学能源系正在为郑州热力、惠天热力进行热力全网动态平衡计 算工程,技术水平达到国际领先. 智慧供热的理念 ? 与欧美发达国家相比,我国的城市供热能耗一直居高不下,很多供热企业 由于管理和技术的落后,盈利能力低下,供热效果也被热用户诟病.而在 本次以环保为主导方向的产业升级换代过程中能耗问题更显突出,比如锅 炉煤改气工程后供热企业的燃料成本大幅上升问题,目前只能依靠政府的 天然气补贴政策;

比如供热企业在供热面积扩张过程中热网规划与热源的 不匹配性问题,直接导致能耗的上升;

比如热用户在用热过程中的浪费问 题由于收费机制与监管手段的缺失造成供热企业的损失等. ? 德联科技提出的智慧供热系统,是从大量供热工程实践过程中演绎出来的 ,针对中国城市供热现状的系统整体解决方案.通过自动化控制技术、物 联网技术、人工智能和大数据分析技术,德联科技的智慧供热系统在热源 、热网和热用户端分别进行了针对性的技术解列,提供了局部的优化节能 方案与实施路径,再以 按需供给 的整体原则,实现整个供热系统的优 化调度,从而达到城市供热的能效最优化. 城市级供热系统的源&

网问题 ? 城市级供热系统的主要能耗问题是源网失配,也就是热源和一级热网的不匹配性造成的能耗浪费问 题. ? 城市供热的源网不匹配问题起源于城市的不断扩张:在城市扩张过程中,城市供热规划和项目实施 过程中的不确定性造成的源网失配. ? 目前国内热力公司采用的是静态规划模式,即在供热季之前对本供热季的整体供热需求进行预测和 静态水力计算,在供热季中整体源网规划不再进行大的变更.静态规划模式是比较粗放的热源与热 网的调节方式,其最大的缺陷是对于一个供热季中不同时期的动态调节能力不足. 智慧源网系统iHNet ? 德联科技与浙江大学热工与动力系统研究所合作,共同研发了基于多热源互补的动态智慧热网系统iHNet. ? iHNet的核心理念是:将庞大的城市级供热系统中的各类热源和热网进行数学建模,然后根据热力公司的供热目 标动态计算各个热源的输出和热网的分配,并通过换热节点的动态调节,达到阶段性的供热最优化. ? 供热的目标可以是成本最低或者供热质量最优等;

热源的形式可以是热电联产、调峰锅炉房等等形式;

? 系统实施的流程是:第一步、建立数学模型,包括热源和热网.第二步、根据建立的数学模型进行动态仿真,确 定数学模型的合理性和真实性.第三步、在供热季进行动态优化决策,并在决策基础上进行分步调节;

第四步、 全网动态调节. 案例:郑州热力源&

网系统 ? 仿真平台建立了郑州热力全网仿真模型,全网供热面积9318万平米,主要包括18个热源,2347座热力站. ? 仿真平台主要解决郑州热力夏季水力预案分析计算,事故工况计算(国电跳机,裕中电厂故障),爆管水力分析 (东区爆管进行管网解列),新热源投运计算(豫能电厂投运),在线仿真计算,优化调控等. ? 项目目前已完成离线计算,在线计算的实际应用,管网优化调控上采暖季在郑州西南区和百荣区域进行了区域性 试验调控,取得了一定效果. 二网的精准供热技术 ? 二网供热,特征上讲就是单热源供热,不论是换热站节点,还是各种形式的清洁能 源,本质上讲是类似的. ? 二网供热的对象可以分为公用建筑和民用建筑.公用建筑包括:医院、学校、写字 楼、机场、高铁站、商场等等;

民用建筑一般指各种类型的住宅. ? 二网供热的对象不同,技术手段也不同.我们提倡公用建筑采用热计量收费模式, 民用建筑不建议采用热计量模式,而应该由热力公司统一调控. 公用建筑节能技术 ? 公用建筑智慧供热技术结合了传感器技术、自动化控制技术、物联网 通讯技术和计算机管理技术,实现了热用户数据的集中展示与管理;

同时,在不同类型建筑物用热大数据分析的基础上,通过对不同类型 建筑物的智能精准调控,达到热能的最优输出与合理分配,在保证整 个供热系统安全运行的前提下,实现了公用建筑供热的节约运行,具 有积极的社会效益和经济效益. 案例:郑州中心医院供热节能技术 ? 控制原理:根据各类型建筑对热量需求分时段性要求的特征,安装楼栋控制系统,根据楼栋回水 温度调节供暖需求,实现按需供热,节能降耗的目的.各楼栋分时分温控制系统数据通过网络传 输至智慧供热平台,可在平台远程进行时段参数、调节参数等控制参数的设置以及对设备的手动 调节.控制原理图与设备清单如下: 序号设备名称 数量单位 备注

1 分时分温控制器

1 台2电动二通调节阀

1 台 回水管道安装

3 供水温度传感器

1 台 如安装热量表则取热量表温度数 据4回水温度传感器

1 台5中枢室内温度

1 套 由多点典型室内温度计算获得

6 室外温度

1 个 由平台发送 案例:郑州中心医院供热节能技术 ? 医院建筑物按功能分类包括: ? 公建----急诊、门诊、手术、ICU、CCU、病房、药房、办公、食堂等;

? 民建----医护职工住宅楼、医护职工宿舍等;

? 每个建筑的情况都不尽相同,所以对热量的需求也不尽相同,智慧供热系统根 据各建筑使用性质的不同制定不同的控制方案........