「艾肯评测」酷暑炎夏 海尔热泵采暖机云暖系列低温实验室实测

在全球气候变暖背景下，更冷、更暖、更涝、更旱的极端天气将持续上演，极端天气事件正在成为新常态。而对于北方地区来说，就是降温、暴雪等极端气候。

而随着气温下降，不管是已经装好的空气能热泵采暖系统，还是正在安装的项目，都意味着将接受极寒工况的检验，主机在极端工况下能否正常启动、供暖效果是否可以保证，凡此种种，都将一一接受恶劣天气的检验。

因此，对于空气源热泵厂家来说，要想产品在低温工况下的制热能力好，能效比高，在产品研发初期就要做不断的调试。所以建立低温实验室，就成为空气源厂家的一道“门槛”，只有对机组进行了充分测试运行，才能保证其在实际运行中有很好的运行效果。也正是基于这一现状，很多政府的招标文件中都明确要求空气源热泵生产企业要“有独立的产品生产基地、生产设备、检测设备；企业必须建有-20℃低温检测实验室，经国家认定的检测机构评定合格。无低温实验室的企业不许参与投标。”

时值炎夏，全国气温不断升高，部分地区温度已经超过40℃，现在最凉快的地方在哪里?空气源热泵厂家的低温实验室肯定算得上是其中一个。6月中旬，艾肯网评测团队来到青岛海尔工业园，想实地评测下海尔热泵采暖机云暖系列在低温实验室下的运行情况。

评测当天，我们先参观了海尔全球全季模拟实验室，在这里，可以实现最低-40℃的风雪环境模拟，是全球最领先的空调实验室之一。由于评测当天，该实验室正在进行其它机器的运行测试，因此，海尔热泵采暖机云暖系列的测评，我们选择在了另外一个低温实验室进行，这个实验室放置了一台主机型号为RF220RXSAYC(G)-B的海尔采暖机。

超低温运行测试

测试最初，机器处于停止运行状态，艾肯网评测人员先测试了海尔低温实验室的环境温度，结果显示，在-24.5℃，实验室地面已经结冰。这个温度对于大部分北方地区冬天来说，已是极端天气。

随后，评测人员按下启动按钮，海尔热泵采暖机云暖系列正常启动。据艾肯网了解，海尔热泵采暖机云暖系列，机组采用低压补气增焓控制技术，能够实现-25℃-50℃的宽范围运转，适应各种恶劣天气环境。

出水温度升温速度测试

根据中国气象局发布的报告显示，2021年12月至2022年2月，全国平均气温为-3.2℃，那么，在这种正常气温情况下，海尔热泵采暖机云暖系列的制热效果又如何呢，我们用测试来验证一下。

在实验室温度达到-3.2℃左右之后，我们对环境温度进行了测试，结果显示为-3℃，此时机器正常运转，我们用手机和温度测试仪对出水温度的升温速度进行了记录。结果显示，仅用了11分钟左右，机器的出水温度就从30℃左右上升到了39.4℃。而大家都知道，冬天一般家庭热泵采暖机的出水温度都设置在40℃左右。可以看出，海尔热泵采暖机云暖系列出水温度的升温速度，还是不错的。

运转噪音测试

在机器正常运转时，我们也对机器的运转噪音进行了测试，噪音测试仪放在了运转的机器前方，模拟实际情况下的主机运转噪音。结果显示，在实验室里机器正常运转时，艾肯网评测测得的噪音值为56.5dB。

耗电量测试

在机器运转时，艾肯网评测团队也通过海尔实验室工作人员电脑，了解到这台测试机器运转时的各项性能参数，结果如下：

结语

测评的最后，艾肯网和海尔中央空调热泵研发总监韩伟涛进行了一番沟通。据介绍，海尔热泵采暖机云暖系列，机组采用全直流变频系统、国际知名品牌直流变频双转子压缩机、进口电子膨胀阀等部件，再加上高效新冷媒的使用，可以在低温状况下进行强劲制热，能力提升12%。与此同时，机组采用航空级锯齿形大直径风扇设计，同等换热量情况下，运转噪音低10%左右，另外，机组低噪音风扇与直流无刷电机相结合，根据系统当前运行状态，能高精度调节转速，使机组运行高效更静音。

事实上，包括云暖系列在内的海尔空气源热泵产品自进入市场以后，凭借其低温强热、低噪音及节能高效等特点，已经受到了众多用户的青睐。根据《中国空气源热泵行业年度研究报告(2021年)》显示，在2021年中，海尔空气源热泵市场占有率位居首位，而这已是海尔连续两年领跑国内空气源热泵市场。与此同时，凭借在清洁能源场景领域的深耕，海尔中央空调还获得了“全国政府采购优秀供应商”称号，在用户口碑、社会效益方面均位居前列。

未来，作为暖通行业的重量级品牌，海尔空气源热泵会继续在产品技术上进行创新，助力探索减碳路径、践行绿色可持续发展。(史玮)

潍坊北站集中供暖采用智能化调控后的效果分析

张宗旺 梅桂金 王爱斌 冯业斐

山东铁路综合开发有限公司 山东铁投能源有限公司

摘 要： 为了树立潍坊北站的绿色科技型交通形象以及更加节能环保，采取智能化调控技术对潍坊北站集中供暖系统进行系统性改造。文章以潍坊北站为例，从改造前项目存在的问题出发，对改造方案、节能效益进行分析，结果证明智能化调控技术应用于高铁站供暖系统对供暖效果改善的确有所帮助。

关键词： 潍坊北站;供暖;改造;效益分析;

作者简介： 张宗旺（1974—）,男,研究生,研究方向：铁路沿线土地、能源综合开发、企业经营管理和数字化转换。;

0 引言

低碳、节能、环保是我国经济长期可持续发展的基本模式，也是世界经济发展的主题。智能调控系统作为一种节能装置，在工程中的应用也越来越广泛。高铁站作为人流量特别集中的公众场合，其供暖系统需要巨大的自然资源来提供支撑，将智能调控技术应用于高铁站的供暖系统则可以实现资源的最大化利用，达到节能环保的效果。现将潍坊北站的集中供暖系统采用智能化调控的效果进行如下分析。

1 项目概况

潍坊北站于2018年12月底正式启用，是济青高速铁路、潍莱高速铁路、（津）潍烟高速铁路交汇的铁路枢纽，由城市通廊、集散广厅、进站广厅、候车厅、售票厅、公安用房、车站用房、设备机房等组成，总建筑面积国铁约50 000 m2，地方政府约1 500 m2，建筑高度30.80 m。潍坊北站共有四层，分为地上两层和地下两层。其中，地上二层为安检大厅和候车厅，地上一层为进出站口，地下一层为高铁通廊及社会车辆换乘，地下二层预留地铁及轨道交通换乘。热源为市政热水，分两路供暖，一路经板换器去空调末端，一路经板换器直接去地暖管地面辐射供暖[1]。

2 改造前项目存在的问题

(1）空调旁通压差阀无作用，阀前阀后手动阀都是关闭状态，水力平衡自动调节失效。

(2）地暖供回之间设计压差平衡阀，但现场未安装动态压差调节阀，导致地暖系统水力不平衡。

(3）定压补水装置上限值设置不合理，定压过高，管道存在过压现象。

(4）空调循环水泵和地暖循环水泵虽然配置变频器，但是都是工作人员现场手动定频运行，长期保持固定频率，无法自动调节流量。

(5）站房主体地上二层，局部四层，单层供暖面积大，由一条地暖管道直接供到末端，未分高低区系统，地暖系统水力失衡。

(6）地暖单独设置定压补水装置，但供暖系统区域广，人为手动若按高处定压设定，低处地暖系统压力过高；如按低处定压设定，高处地暖系统可能倒空无流量。

(7）水泵运行时间不均衡，既造成弃用损坏，又导致水泵存在过度磨损。

(8）现场大量电动阀未接线，或者接线未实现控制，无法满足图纸自控设计需求。

(9）现场无法确定电动阀的开启和关闭状态，每次开机前，需要确定电动阀状态，工作量大，同时存在遗漏开启风险；运行过程中，流量无法远程、自动开启或调节；电动阀手动常开，无关支路冷热量流失严重，能源浪费大。

(10）缺少室外温度采集器，无法获取室外温湿度的实时变化，无法获知供暖末端热量需求变化，导致热量供应与需求失衡。

3 改造方案

3.1 设计架构

(1）设计方案的重点在于实现换热站供暖热量自动调节、自动分配、减少人为干预、降低运行能耗、提高设备安全运行稳定性。

(2）提供换热站远程运维管控平台软件，实现换热站设备远程异地登录查看控制、报警信息推送、能源数据定时推送等。

(3）同时在软件架构上可以和后期济青高速铁路站房运维管理平台通信，实现整个济青铁路段换热站房改造数据共享、站房设备统一管控等功能。

(4）在不增加硬件及软件的基础上，整个控制平台预留制冷站能效管控系统端口和站内新风机组控制系统端口。

3.2 原有系统恢复

(1）现场原有电动阀动作试验，并接入控制平台。

(2）现场原有传感器通信试验，数据接入控制平台。

(3）利用原有电动阀和传感器通信线缆，恢复换热站原有自控制系统[2]。

3.3 改造原理

(1）利用原有水泵配电柜，根据实际使用需求，增加地暖循环泵、空调热水循环泵一体化控制柜，根据前期模型建立，追踪末端负荷，计算热量实时需求，将供暖系统所有能耗设备作为一个整体，分别实现板换一次侧市政流量和二次侧水泵变流量自动调节。

(2）气候补偿控制，在市政管网增加电动调节阀，实时采集室外温度和气象局数据，根据室外温湿度变化，自动调节市政管网回水管流量，同时对板换二次侧水泵进行流量调节，整个气候补偿控制不仅仅参考室外温度变化，还增加了气象局参数，实现负荷预测，同时不只通过调节电动阀开度实现市政管网流量调节，还通过对循环泵的变频调节，实现一次和二次管网流量调节。

(3）分时分区控制，在地暖供回水管道之间设置动态平衡电动压差调节阀，同时把原有支路电动阀接入水力平衡控制箱，在过渡季节或低负荷情况下，自动调节负荷分配，降低末端冷热量需求，保证冬季夜间低流量防冻运行；同时在线调节各支路冷热量，改善末端各分区热冷不均现象，计算各支路冷热需求，动态调节总管道冷热流量。

3.4 改造优势

(1）增加了能源站智能管控平台、循环水泵一体化控制柜、中央空调工艺数据采集箱、水力平衡控制箱、气候补偿控制箱、动态平衡电动调节阀，同时现场尽可能利用原有传感器。

(2）软件使用REAL-A中央空调设备节能云控管理系统V2.1、金洲科瑞智能楼宇暖通能效控制系统软件V3.0、G.AD1循环水泵主控制器能效控制软件V1.0、能效预测V2.0等软件[3]。

(3）建立建筑模型、暖通空调系统模型、全年实时动态负荷模型、系统动态控制模型。

(4）建立能源和能效评估，实现能耗数据查询和异常用能报警推送；监控、记录和分析能耗数据变化；建立能效评估和能效预警监测机制；实现双碳指标统计、分析、监测；平台使用优势。

3.5 智慧换热站平台功能

(1）设备运行监控：对设备情况、控制系统、采集设备、通信网络进行检查和校验，及时准确地判断设备的运行情况；实现对设备的搜索、查阅和定位功能，以及远程控制、故障诊断、信息反馈功能。

(2）远程运行分析：通过图形化界面，显示远程设备实时数据和运行趋势；自动监测异常发展趋势，实现在线分析系统的运行状态，提供预防性报警、及时故障通知等服务。

(3）故障远程预警诊断：实现远程诊断和预警功能，实时查看设备现场运行状况，减少人力巡检工作量。

(4）设备智能巡检功能：利用人工智能技术建立巡检机器人模型，对每台设备、数据和信息进行整体智能巡检，摆脱人工巡检只看当前、不了解整体的巡检弊端，提高设备维护的水平，掌握设备运行状况及周围环境的变化，发现设施缺陷和危及安全的隐患，及时采取有效措施，保证设备的安全和系统稳定。

(5）用能、碳排放统计：根据使用种类、监测区域、运行时间、分项等维度，对站内用能统计和碳排放统计，实现同比、环比分析和折标对比。

(6）用户管理功能：对不同用户具有不同操作权限，权限保护密码可自行设定。用户权限分负责人、用户、操作员三个权限；负责人权限能够设置系统的所有参数起停设备控制；用户权限能够设置系统运行部分参数起停设备控制；操作员权限只能起停设备控制，不能改变系统参数。

(7）定时操作功能：根据现场需要可实现每天不少于两次定时自动开关机，达到无人值守要求。

(8）自动记忆功能：运行过程中电源掉电后自动记忆当前运行参数，恢复供电后自动追踪断电前的工作状态。

(9）防误操作功能：对错误的设定和操作不识别，防止误操作造成空调机损坏[4]。

(10）扩展功能：可与系统楼宇控制提供通信接口，实现站房信息集中控制。改造技术特点如表1所示。

表1 改造技术特点 下载原图

4 改造节能效益分析

公司于2022年11月10日前完成潍坊北站换热站节能自控设备的改造安装施工，于2022年11月15日正常供暖后对潍坊北站换热站自控系统进行现场调试工作，2022年12月中旬换热站完成调试并自动运行。

根据铁投能源公司提供的潍坊北站2021—2022年热量使用统计、2022—2023年热量使用统计分析如表2所示，在不考虑同期气象参数变化、输配管网效率变化、板换换热效率变化、客流量变化的前提下[5]，潍坊北站2022—2023年供暖季比2021—2022年供暖季耗热量降低35.53%。参考潍坊北站冬季近三年平均采暖费用275.7万元，节能改造后每年可节省97.95万元。

5 结语

智能化调控技术应用于高铁站供暖系统，可以提升供热系统的经济性，最大限度地节约能源，实现社会的可持续发展。正常运行后只需加强对电动控制阀的保养与维护，保持设备高效稳定运行，形成了高度自动化的控制模式，真正做到了供热系统综合节能降耗的目的。加强智能化技术的研发工作，将会推动我国供暖系统的智能化改革进程。

表2 潍坊北站2021—2022年热量使用统计、2022—2023年热量使用统计分析 下载原图

参考文献

[1] 王蓉鑫.探析城市集中供暖的节能技术途径[J].建材与装饰,2022(29):135-137.

[2] 李昌华,安俊帆,李智杰,等.基于RF-GA-SVM的医院集中供暖系统一次侧流量预测模型研究[J].暖通空调,2023(2):103-107.

[3] 郭丹,陈隽锋.重庆地区住宅集中供暖热负荷特性探讨[J].洁净与空调技术,2022(4):24-28.

[4] 程亚男.探析城市集中供热智能化系统的管理与控制[J].工程技术研究,2020(10):71-72.

[5] 于鹏,关德志.集中供热的智能化系统研究[J].科学与财富,2020(26):86.

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