石 艳
国电投南阳热力有限责任公司 河南南阳 473000
摘要：随着经济的发展及生活水平的提高，供热问题也越来越受到人们的重视。目前，智能供热正成为城市供热系统的发展趋势。基于此，本文对智慧供热技术进行了详细的论述。
关键词：智慧供热；内涵；应用
随着互联网信息技术的发展，基于互联网技术的云计算及大数据技术与传统供热系统的结合将极大地提高供热效率。智能供热技术可有效连接多个供热环节，并有效收集各个供热单元的参数，借助云计算及大数据实现自我分析及处理，在接到智能供热平台调度中心的指令后，可快速实施精细化调控，未来互联网信息技术与供热系统的结合将能发挥更大的作用。
一、智慧供热的概念和内涵
1、定义。2009年，以IBM为首的国际学术界、企业界联合提出要“构建一个更有智慧的地球(Smarter Planet)”，提出智慧的城市、智慧的商业、智慧的交通、智慧的医疗、智慧的能源和公用事业等理念。其中的“智慧城市”是指运用信息和通信技术手段对城市运行核心系统的各项关键信息进行感测、分析和整合，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，使城市实现智慧式管理和运行，进而为城市中生活的人们创造更美好的生活，实现经济、社会、环境的全面可持续发展。而智慧供热是实现“智慧城市”建设极其重要的一环，自此进入大众视野。
智慧供热的定义业界内并无统一的答案。我国城市建设研究院顾问总工、住建部供热标准化技术委员会顾问、我国智能供热制冷产业技术创新联盟理事长许文发教授认为智慧供热是利用现代化科技手段为人们提供更舒适的供热服务，从而达到提高效率、降低能耗、节约成本、用热舒适的目的。
2、内涵。从现在的供热系统来看，普遍存在以下问题：水力失调、冷热不均，供热效果差；设备不匹配，设计负荷大，浪费严重；运行调控技术落后；能耗较高，热效率和输送效率不高等。针对这些问题，将传统热网物联系统和热网信息系统相结合的智慧供热管控一体化平台就此诞生。其使命是分析和模拟整个热网数据，发现安全隐患和不同调控方案的优劣，辅助调控人员决策，并实时反馈调控情况，与原先调控方案进行对比，寻找产生差异的根源并不断进行优化，最终给出整个热网调控的最优调度方案。
智慧供热不是在一个设备或某一环节上的智能化，而是从热源到末端全周期的智能化。具体体现在系统不仅能对一次网、二次网、换热站等各环节的信息数据进行自动收集，还可获取供热系统外部的环境信息，比如房间温度、室外温度及负荷变化等，这样能得到更加详细的数据，智慧供热系统的调控也能更加精确。
智慧供热的调度运行平台包括软硬件和通讯系统，其中，软件系统包括地理信息、气象管理、负荷预测、热网监控、客服、收费、热量表远程抄表、远程室内测温系统、生产管控等，各子系统各信息数据互为调用，可全面实现供热管理。硬件系统包括温度、压力、流量等参数传感器、楼宇自动智能控制装置等远程通讯系统，通过有线或无线网络系统来保证热网系统上传信号的稳定性、安全性和可靠性。
二、智慧供热技术应用
1、在热源环节的应用。热源环节智慧供热技术的应用主要是实现智慧化监控，保证热源输出热力平衡。
将温度、压力、流量等传感器安装在各热源机组及管网出口，实现对各个环节能耗情况的准确计算，显示进出水口温度、压力、流量等方面信息，传感器将采集到的信息发送至供热调度监控中心，以此来实现对各类参数信息的实时监控。
智慧供热技术在热源环节的应用还需做好负荷和天气变化的监测，结合具体的天气及负荷状况，坚持经济性运行原则，将需热量与供热量相互对比，绘制变化趋势曲线，以此来判断调整热源参数，在满足用户热量需要的同时不会有能源浪费情况出现，节约供热成本。
2、在楼栋单元热力入口环节的应用。供热系统楼栋单元热力入口安装智能调节阀和多功能智能控制器，监测楼宇热力入口处的供热参数，根据系统生成的目标值远程自动调整阀门开启度。这样，全面实现二网的动态水力、热力平衡调节供热管网运行调节，可实现初期、末期、寒期三个阶段灵活实现分阶段变流量的运行调节模式，替代了机械的自力式流量或压差平衡阀，实现了每栋楼的远程自控动态温控调节。供热管网彻底实现“小流量、大温差“的运行状态，极大地降低了运行供热成本。供热管网在布局合理的条件下，基本上系统无前端、末端的差异，同时前端也不会出现热的开窗、末端冻的要命的怪病。这个环节的关键技术在于楼宇智能调节装置，其中多功能智能控制器是集嵌入热力计算软件、传感技术为一体具备“人脑”和“智能眼”功能。可实现远程自动编程，根据室外气候温度进行PID运算，实现热网的自动控制，也可在上位程序内对设计目标值进行运算，运算结果直接下发运行指令到控制器。控制器指令可单独个性下发，也可对安装在相同的建筑物属性的控制器群发，统一实行远程自动控制。监控系统与热计量远传抄表系统对接，供热调度监控中心能远程实时监控楼栋单元热力入口运行参数(供、回水温度、阀门开关大小)和用户热表的运行参数和室内温度。调节阀的阀芯采用曲瓣式结构，阀杆与阀底采用钢珠对接，摩擦力小，阀门开关灵活，力矩小，检修维护方便，节约大量维修资金和劳动力。阀门具有较大的流量系数，阀道流通阻力小，不堵塞，阀芯与阀体接触面小，彻底解决由于水质原因长时间不活动结垢开关不动的现象。
3、在换热站的应用。换热站均为混水直供系统，站房安装相应的智能调节阀、热计量表等设备，整个调度中心会生成需热量值，利用控制器自动化控制换热站的智能调节阀，保证其运行状况符合目标要求。智慧供热技术在换热站的应用需以管网故障检测为主，结合地理信息系统，做好一、二次管网及阀门等部件的检测，及时发现存在的问题并报警。另外，智慧供热技术在实际应用中还可结合天气及负荷方面变化情况，适时提前调整热源和二次网供水温度，选择最佳运行方案，在满足供热需要的同时提高供热经济合理性。
4、在热用户环节的应用。在热用户环节应用智慧供热技术,可将用户室温及热量表相关参数及时发送至供热调度监控中心,监控中心将接收到的数据与目标数据相对比,以此为热网运行参数的智能化控制提供客观的数据支撑,提高供热有效性,在减少能源浪费的同时更好的满足用户在供热方面的需要。
三、智慧供热的应用前景及问题
当前国内信息化水平提升迅猛，近年来，智慧供热平台、控制设备、理论创新层出不穷，相关行业协会、设备厂家、热力企业也在利用科技进步的便利加大对节能降耗工作的组织、研发、调节。但目前为止，尚未对智慧供热平台有具体的国家标准和行业规范，缺乏一套适应性强、成本有限的应用系统，大多数企业还停留在小范围的试点应用，并未大规模推广。由此可见，智慧供热发展前景广阔，但还需因地制宜、开发适应不同企业运行水平的供热系统，逐步采用“以新带老，以点带面”的推广思路。不宜盲目大量替换当前运行设备，防止影响整个供热管网的稳定性及陡然增加热力企业的运营成本。发展智慧供热技术是大势所趋，而且要实事求是、循序渐进。
综上所述，随着我国经济社会的发展和能源生产消费革命的推进，城镇集中供热系统的热源结构、热网规模和末端用热方式发生巨大变化，清洁热源的引入与可再生热源的消纳成为一大趋势，这对传统供热系统运行调控方法提出了系统挑战。如何有效应用各项先进信息技术实现智慧供热是供热行业发展的热点话题。
参考文献：
[1]张伟.智慧供热系统技术及应用[J].节能与环保，2016(04).
[2]冯亦武.智能供热技术应用研究[J].发电与空调，2016(05).
[3]赵爱国.智慧供热技术策略研究及应用[J].建设科技，2016(12).