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精密温度控制技术在电采暖中节能效果显著

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2012-08-08  来源:互联网  作者:互联网  浏览次数:219

一、湿式施工工艺下低温辐射采暖节能效果

    地暖安装的湿式施工工艺是指在基础层上加保温层、热反射层、铁丝网、发热电缆、水泥层等传统的施工方式。这种施工虽然麻烦,工期比较长,养护时间长等缺点,但在实际使用中的节能效果显著。可以将这种方式的温度控制模型分解如下:

    在这个系统中电能通过发热电缆转化成热能,先存储在水泥储热体中,然后通过辐射于传导方式散发到室内空间,在整个过程中温度都是以低温(不高于45摄氏度)方式进行交换。在房间中整个房间的地面都是一个大的储热体,热量会慢慢传导到室内空间,人对温度的微小变化是不太敏感的,一般房间温度变化3℃人不会感觉到。在这个温度控制系统中,地面的储热体作为一个热源,慢慢散出热量,当室内温度低于设定温度的3℃时,地面依然在散热,人体这时感觉不到室内温度已低于自己的设定值3℃。这样智能节能温控器的加热间隔时间会比较长一些,电热电缆的热效率比较高,热能传导到水泥储热体中也很快,这样对系统加热时间也比较短,有效的达到节约电能的目的。

    二、高精度温度控制系统

    温度控制系统中的温度采集精度的提高,相应的硬件成本也会上升,针对发热电缆的低温辐射采暖方式,整个系统因温度控制精度的

    提高所产生的节能费用与温度传感器上提高的成本的比较,传感器上的成本可以忽略不计了。

    高精度温度控制系统采用数字温度传感器,要求数字温度传感器精度为±0.5℃,温度最小分辨率为0.1℃。传感器出厂时一次校对完成,现场使用时不用再进行校对,10年温度变化只有l℃。控制器与温度传感器之间通过通信总线将实际的温度值传到控制器中,温度传感器受外界干扰影响非常小。这样无论系统在什么环境中都有一个很高的控制精度。

    模拟传感器的温控器与数字传感器的温控器在实际使用的过程中,模拟传感器的温控器一般会多耗能5%~10%左右。一个地暖工程做完,可能因为温控制器的原因使用户有些比较省电,有些很是费电,影响电采暖在用户中的使用形象。数字温度传感器的高精度使得整个控制系统的控制精度也相应的提高,这样用户室内温度非常均衡,没有过高过低的现象,相应的电能耗损也少的多,节能效果是非常显著的。如果一个用户整个采暖季使用这项技术,按平均节能5%的效果计算,一个采暖季可节省费用80元至120元。十年的采暖时间可以节省800元至1200元,而一个数字温度传感器在控制上成本增加只有15元左右,一个家庭使用四个温度传感器成本只是增加60元左右。所以说使用数字温度传感器增加的成本与整个采暖系统节省的能耗可以忽略不计。

    三、低温辐射采暖系统节能模式介绍

    A)在智能化的数学模型下对室内温度的高精度节能控制:

    电地暖控制原理中可以看到水泥层作为热能的载体在这个控制系统中起着关键性的作用。智能节能温控器根据室内温度的变化率设计一个数学控制模型,来调整发热源增加到储热体中热能多少,通过储热体热能对外界的散发,将整个室内温度调节到一个用户认可比较舒适的环境下。

不会因为室内保温做的不好,而增加不必要的电能耗损。智能节能温控器根据水泥储热层与室内温度的变化率,给出整个供暖环境的热容变化率,当室内热容变化率增加时,控制过程中可以将用户设定的最低加热温度下降2℃~4℃,在这个过程中水泥储热体依然在散发热量,用户对环境温度的改变是感觉不到的。这样一个加热过程到下一次加热过程中的间隔时间会变长,整个系统在采暖过程中的能耗会下降很多。如果一个用户室内保温比较好,热容变化不大时,用户设定的最低加热温度下降l℃~2℃,这样加热间隔时间依然比较长,节能效果比较显著。

    B)用户行为节能方式中的温度高精度节能控制:

    在采暖行业中,只有电地暖系统可以进行实时行为节能,电采暖使用的是区域供热、区域控制,用户根据自己对这些区域的特殊要求设定相应的控制温度。智能节能温控器对每一个采暖区域可以进行时段控制,这样在这个区域上有人员经常活动时,采暖区域为高温状态,无人员活动时,这个区域为低温状态,长时间不使用这个区域时工作在防冻状态下,对整个采暖区域的电能使用将变的更小。人们根据自己的生活方式与习惯设定好每一天不同时段的各个区域温度,系统自动根据这些参数对区域温度进行控制。用户只需要在使用电采暖开始时设定好参数就可以使用了。

    C)使用峰谷电价时对室内温度的高精度节能控制:

    使用客户如果所在区域实行峰谷电价时可以使用峰谷控制模式,当用户设定了峰谷时间控制模式,系统自动按用户设定好的峰电价时段与谷电价时段对室内温度进行控制。智能温控器内含有一个智能控制模式,可以让用户最大的使用谷时电能。峰谷控制模式下,用户室内温度变化与加热情况,如下图所示:

    室内设定温度为20度,谷电价时间:22点到第二天6点

    加热工作区:当进人到谷电价时,根据用户设定的室内温度,进行全功率输出,室内加热到高出用户设定温度3度时,停止加热。在谷电价的时间中,用户室内温度控制在23度,比正常用户设定温度高3度。

    高温保持区:在谷电价时间内,用户的室内温度一直保持在用户设定温度加3℃以上值。

    非工作区:不进行加热.只监测室内的温度变化

    低温保持区:在正常电价的时间内,当用户的室内温度降到用户设定温度减5℃时,系统自动调整室内温度在这个温度值上。

    在峰谷电价的情况下,用户电采暖的使用费用可以节省30%至40%左右。

    D)离散式集中控制系统的节能控制:

    离散式集中控制系统是指电采暖单元由独立节能温控器对环境温度进行控制,通过智能网络将所有电采暖单元连接到远端的管理终端上。节能温控器与远端的管理终端软件通过通信协议进行数据与控制指令的交换。将整个电采暖系统作为一个整体的温度控制运行,根据独立电采暖单元中的热量损耗大小与其它辅助热能的补充大小,调整电采暖单元中的控制温度,达到最好的节能效果。

    离散式集中控制系统一般应用在学校、医院、政府办公大楼、商场等一些公共场合;这些地方可以根据人流的大小,调整相应区域的电采暖温度的设定值。离散式集小控制系统结构如下图所示
E)针对北方农村冬季采暖的节能控制:

    中国大部分人们生活在农村,随着中国城市化进度的加快,现实中农村生活着大量的老人与小孩,虽然居住条件改善不少,但在冬季的取暖方式没有改变多少,大部都是低效不节能、不安全的采暖方式,为这些人群增加了使用成本或不安全的因素:针对这种情况与农村的实际状态,电地暖节能技术的实施,为广大农村用户节省了很多使用费用。为低碳农村、绿色农村做出贡献

    四、电采暖系统在家庭中的负荷平衡

    电采暖系统在家庭的中的使用会增加电力网进人家庭中的整体负荷,通过对家庭电力负荷的均衡可以在不更改家庭电力网的情况下,安全地的使用电采暖系统。智能负荷管理终端为用户相应的解决了这个问题。

    根据各地的电力网负荷不同,每户的每平米电能进户功率也是不同的。一般在6KW至8KW之间,有电能充足的地方可以做到10KW。在智能负荷管理终端上用户可以根据自己进户功率设定这个值。系统默认的值为8KW。

    最大功率这个参数只是用来判断用户当前用电量的多少,用户在正常使用家用电器时,用电负荷功率大于最大功率的40%时,电采暖旁路停止工作,将所有的电功率都用于家庭的正常用电。

    例:一个100平方米的房子,每平方米配套的功率为60W,进户总功率为6KW。

    家中电视400W,电脑300W,照明200W,冰箱800W,电磁炉1000W,热水器1200W,洗衣机300W等。这些总功率为4200W。

    当家用电器同时工作80%,这时用户使用的功率为3360W。进户功率为6KW,智能负荷管理终端根据用户设定的最大功率6KW的40%(2.4KW)来判断用户当前的均衡负荷。用户家庭实际使用3.36KW功率时,智能负荷管理终端自动将所的电采暖旁路关闭,以保证用户的用电安全。

 


 

 
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