探析变频器在集中供热系统中的应用

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1、探析变频器在集中供热系统中的应用【摘要】当前，变频器的应用范围日益广泛，其在集中供暖系统中的应用实现了企业节能增效的目标。本文对变频器在集中供暖中的应用进行分析。【关键词】变频器；集中供热系统；问题；应用中图分类号：TU833文献标识码：A一、前言当前，我国城市发展对能源的需求不断增大，也加剧了环境的污染。尤其是冬季，城市集中供暖中变频器的应用能够有效节约能源，减少环境污染，做到节能减排。二、城市集中供热存在的问题1、供热质量问题我国当前的城市供热系统中，供热的质量不高是整个供热系统中存在的主要问题之一。而造成这种问题的主要原因是因为供热系统中的调控设备水平较低

2、。因为采用的是单管供热设计使得高、底层用户供热不均匀，有些用户的房间温度太低，而有些用户的房间温度却过高，温度过高的用户为了调节室内的温度，不得不开窗散热以调节室温，从而导致了热能的浪费。并且因为用户的供热不均匀，供热部门为了保证温度过低的用户供热质量，常常需要加大供热量，这样就大大增加了供热系统所消耗的能源。2、运行管理问题在城市集中供热的过程中，运行的管理问题也是整个供热系统存在的主要问题之一。在运行管理中，水力失调是整个运行管理中存在的最大问题，水利失调问题是当前城市供热部门急需解决的一个重要问题。而造成水力失调的主要原因是因为缺乏有效的调节设备，使得室内

3、温度无法得到有效的调节，使得用户在日常使用的过程中，极易造成热能的浪费。在加上集中供热系统采用的是多种供热形式，其中包括了单管供热系统、热水供热系统等多个系统，而城市中的建筑又比较复杂，同样给运行管理带来了很大的困难。在诸多因素的影响下，使得城市集中供热的运行管理还有待进一步的完善，才能够将集中供热系统中的节能降耗性能发挥出来。三、中国供热系统耗能差异的原因1、热网输送条件的不同热网热效率是输送过程保热程度指标，体现管道结构的保温效果。热网一般热效率应大于91%〜94.7%。但从实测情况看，直埋铺设管道能够达到这一要求，而架空和管沟都会有超过10%的热能损失。如

4、果造成地沟积水，管道泡水，保温性能变弱，更会影响热网的保温效果，造成不必要的热能损失。热网补水率也同样影响着供热速度和供热效果，由于补水率的差别一般在0.5%〜10%的范围之间变化，由于幅度较大，在正常情况下，可以维持在1%以下。而如果输送管道泄漏或用户放水严重，就会达到10%左右。热水的大量流失，而补充进来的是温度较低的凉水，要达到同等温度，时间是正常热水循环的三倍，也就是说，系统补水不但使循环速率降低，更是造成了水能和热能的损耗。2、运行调节的方式不同中国集中供热系统中，质调节耗电多，不利于节能，并且特别突出。在变流量调节时，采用多泵连并方法，调节范小耗电大

5、不是十分理想。3、管理体制和自动化程度不同供热单位正处于体制转轨过渡时期，自身经营理念和企业文化存在着差异，而供热从福利变为商品的过程中，为保证质量和效益驱动，经营单位从事业机构转变为企业的同时，通过自负盈亏和上级主管部门支持下积极以科学技术改进和完善系统，通过面对用户的高质量服务，减少能耗来降低成本和提高经济效益，从而使能源利用率逐年提高。同时，中国供热系统的自动化程度相对较低，主要表现在：(1)热工自动化水平低；(2)控制方式单一，未能做到集中监视、分散控制；(3)控制系统的组成缺乏系统性，不能形成系统内部的连锁控制；(4)经济效益低。由于投资估算、项目实施

6、及以后的维护等问题导致大部分供热项目经济效益低下，或勉强维持运行，或存在一定亏损。四、变频器在供热工程中的应用1、控制电机的启动电流在供热企业中，以使电机启动时通常使用工频直接进行启动，工频直接启动时会产生较大的电流，从而导致电机的温升较高，对电机的寿命有较大的损害。应用变频器的电机的调速可以在零速零压下进行，所以一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照v/f•或矢量控制带动负载进行工作，从而有效的避免了启动时电流的冲击力，控制了电机的温升的稳定，减少了电机故障率的发生，长了电机的使用寿命。2、降低电力线路的电压波动，改善电网质量电机在使用变频调速技术后，在零

7、频零压下启动，避免了电流剧增引起的电压波动，从而避免了同一系统中电压敏感设备故障跳闸及异常的事故的发生，保证了电压的稳定性。3、启动时需要的功率更低在用工频启动时，电机所需要的功率较大，在启动时会对其他设备产生影响，甚至会影响到变压器，影响电网的稳定性，但应用变频器进行启停时，同对电机所需要的功率较低，不会引起电涌现象。4、可调的加减速功能、运行速度及转矩极限目前变频器的调速技术已日趋完善，在供热过程中，可以根据锅炉的运行情况自由地进行加减速设置，同时在调速过程中不会引起电流电压的波动，电机也会不会产生振动，机械部分也没有明显的振动，从而有效的降低了故障及机械的

8、损耗。同时可以通过变频器