[Zusammenfassung] Mit dem Fortschritt der industriellen Steuerungstechnik entwickeln sich verschiedene Steuerungsmethoden rasant weiter, wodurch die Verbesserung industrieller Systeme unumgänglich wird. Energiesparende Sanierungen von Heizräumen bilden hier keine Ausnahme. Dieser Artikel befasst sich speziell mit Energiesparlösungen für Heizräume. [Schlüsselwörter] Energieeinsparung, Automatisierung, Mensch-Maschine-Schnittstelle, Datenerfassung und -überwachung. Moderne Öl- und Gasheizkessel werden durch Temperaturregler gesteuert. Während der Verbrennung arbeitet der Kessel entsprechend den vom Temperaturregler eingestellten oberen und unteren Grenzwerten der Kesselaustrittswassertemperatur. Steigt die Kesselaustrittswassertemperatur auf den oberen Grenzwert, schaltet der Kessel auf Niedrigflammenverbrennung um; sinkt sie auf den unteren Grenzwert, beginnt die Hochflammenverbrennung. Dieser zyklische Betrieb des Kessels sorgt dafür, dass die Heizkörper im Heizraum kontinuierlich Wärme abgeben und die gewünschte Raumtemperatur aufrechterhalten. Obwohl diese Betriebsmethode die Heiztemperaturanforderungen erfüllt, ist der Gas- (und Öl-)Verbrauch während des Betriebs ein erhebliches Problem. Nehmen wir das Heizsystem der Chinesischen Akademie für Forstwirtschaft als Beispiel: Die Akademie beheizt eine Fläche von ca. 120.000 Quadratmetern mit vier 6-Tonnen-Gasheizkesseln. Im letzten Jahr lag der durchschnittliche monatliche Gasverbrauch während der gesamten Heizperiode bei 361.000 Kubikmetern Erdgas. Bei einem Preis von 1,8 Yuan pro Kubikmeter beliefen sich die monatlichen Erdgaskosten auf 650.000 Yuan. Diese hohen Brennstoffkosten stellten eine erhebliche finanzielle Belastung für die Heizkesselbetreiber dar. Viele griffen daher auf manuelles Abschalten der Kessel zurück, um den Brennstoffverbrauch zu senken. Dies sparte zwar Brennstoff, beeinträchtigte aber die Temperatur. In diesem Jahr, nach der Einführung unseres Energiesparsystems, hat sich die Situation jedoch grundlegend geändert. Im Vergleich zum Vorjahr spart das System bereits nach nur zwei Monaten durchschnittlich 251.000 Kubikmeter Erdgas pro Monat. Bei gleichem Preis von 1,8 Yuan pro Kubikmeter entspricht dies einer monatlichen Gaskostenersparnis von bis zu 200.000 Yuan. Darüber hinaus arbeitet es vollautomatisch und vermeidet so viele unnötige Probleme. Daher ist das Heizkessel-Energiesparsystem realisierbar. Unser Energiesparsystem besteht im Wesentlichen aus dem intelligenten Regler STEC2000 und mehreren Rohrleitungstransmittern. Der von Beijing Shuoren Times Technology Co., Ltd. entwickelte und gefertigte intelligente Regler STEC2000 ist für die automatische Überwachung von Zentralheizungsanlagen konzipiert. Er verfügt über eine 32-Bit-CPU, 16 MB RAM, eine 16 MB große elektronische Festplatte und eine Betriebsfrequenz von 66 MHz. Dank eines eingebetteten Echtzeit-Linux-Betriebssystems und seines modularen Designs fungiert er wie ein leistungsstarker Industriecomputer und unterstützt verschiedene Kommunikationsmethoden. Der intelligente Regler STEC2000 besteht hauptsächlich aus einer Kombination von analogen und digitalen Ein- und Ausgängen. Er kann Daten erfassen und Steuerungsfunktionen übernehmen und eignet sich sowohl für große Heizkraftwerke als auch für die allgemeine Energieüberwachung von Heizräumen. Kleine Heizräume werden typischerweise zur Beheizung von Wohnanlagen, kleinen Organisationen, Unternehmen oder Behörden genutzt, und unser Energiesparsystem ist für all diese Anwendungsfälle geeignet. Im Folgenden finden Sie einige konkrete Lösungen zur Energieeinsparung in Heizräumen. Lösung 1: Die Ventilöffnung wird anhand der Außentemperatur gesteuert, um die Heizleistung des Kessels zu regulieren. Dies reduziert den Gasverbrauch und macht häufiges manuelles An- und Abschalten des Kessels überflüssig. Wie im obigen Diagramm dargestellt, handelt es sich um ein typisches Kesselheizsystem. Das Vorlaufwasser des Kessels wird den Verbrauchern nach Durchlaufen eines Wärmetauschers oder direkt ohne Wärmetauscher zugeführt. Unabhängig davon, ob ein Wärmetauscher durchlaufen wird, kann ein elektrisches Regelventil zwischen Vorlauf und Rücklauf des Kessels installiert werden. Ist die gewünschte Vorlauftemperatur höher als die tatsächliche, öffnet der Regler STEC2000 das Regelventil automatisch. Dadurch verringert sich die Menge des in den Kessel zurückfließenden Rücklaufwassers. Dank der geringeren Wassermenge und der intelligenten Steuerung des Gaskessels wird dieser mit reduzierter Flamme betrieben. So können die Temperaturanforderungen der Verbraucher erfüllt und gleichzeitig die Laufzeit des Kessels verkürzt bzw. die Anlaufzeit reduziert werden, was zu Energieeinsparungen führt. Daher ist die Kontrolle der Vorlauftemperatur des Heizkessels der wichtigste Faktor. Wie lässt sich diese Vorlauftemperatur sinnvoll regeln? Wir können einen Außentemperatursensor installieren, der die Außentemperatur in Echtzeit erfasst. Anschließend können wir die Vorlauftemperatur anhand der Außentemperatur anpassen und so eine geschlossene Temperaturregelung realisieren. Das Hauptprinzip dieses Systems besteht darin, dass sich das elektrische Regelventil automatisch öffnet und das Rücklaufwasser mit dem Vorlaufwasser vermischt, sobald die Vorlauftemperatur des Heizkessels die gewünschte Temperatur überschreitet (der Öffnungsgrad des Ventils wird vollautomatisch gesteuert). Dadurch werden sowohl die Rücklaufmenge als auch die Vorlauftemperatur des Heizkessels reduziert. Durch den geringeren Wasserzulauf wird die Heizleistung des Heizkessels automatisch reduziert, was zu Energieeinsparungen führt. Schema 2: Das Schema entspricht Schema 1. Die Öffnung des elektrischen Regelventils wird direkt durch die Rücklauftemperatur am Heizkessel gesteuert. Wir können die Rücklauftemperatur erfassen, sie mit der Heizfläche des Systems kombinieren und das Ventil anschließend basierend auf Ihren bisherigen Erfahrungen mit diesem System einstellen. Dies ermöglicht die Einstellung einer gewünschten Rücklauftemperatur. Allerdings ist die Energieeinsparung bei diesem Verfahren möglicherweise geringer als beim ersten. Der Hauptgrund dafür ist, dass die direkte Regelung über die Rücklauftemperatur keine Echtzeitfähigkeit bietet, da diese einen verzögerten Effekt auf das Gesamtsystem hat. Dieser Effekt verstärkt sich bei großen Heizflächen oder langen Rohrleitungen. Das Regelungsprinzip dieses Verfahrens ist im Grunde dasselbe wie oben beschrieben, nur die Regelungsgrundlage ist unterschiedlich. Ersteres basiert auf der Außentemperatur, letzteres auf der Rücklauftemperatur. Obwohl ähnlich, weist letzteres gewisse Nachteile auf, weshalb wir ersteres empfehlen. Unser Energiesparsystem beinhaltet ein optionales Zubehör – eine Datenerfassungseinheit für die Innenraumtemperatur (siehe Abbildung unten). Diese von unserem Unternehmen entwickelte Einheit wird zwischen dem Telefon des Nutzers und dem Festnetz (PTSN) geschaltet. Sie erfasst die Temperatur am Messpunkt, ohne die normale Telefonnutzung zu beeinträchtigen, und speichert die Temperaturdaten. Sie eignet sich für Messungen der Innenraumtemperaturen in Heizsystemen und andere Anwendungen zur Fernüberwachung von Temperaturen. Mithilfe dieses Geräts können wir die Temperatur in Echtzeit von der Steuerzentrale in den Haushalten der Nutzer erfassen. Dies vereinfacht die Systemsteuerung erheblich. Wir haben alles unter Kontrolle. Beide oben genannten Systeme können mit diesem Gerät ausgestattet werden. Darüber hinaus umfasst dieses Energiesparsystem einen formschönen Host-Computer, der den Systemablauf, Echtzeitdaten und Steuerungsfunktionen anzeigt und das Abfragen und Drucken von historischen Daten für die gesamte Heizperiode ermöglicht. Der Host-Computer bietet drei Steuerungsmodi zur Auswahl: A) Automatischer Systembetrieb, B) Manueller Systembetrieb und C) Konstanttemperaturbetrieb. A: Im automatischen Betrieb führt das System nach der Parametereinstellung durch den Nutzer eine Reihe von Aufgaben automatisch aus. Dies ist ein gängiger und intelligenter Steuerungsmodus. B: Im manuellen Betrieb kann der Nutzer die Ventilöffnung manuell einstellen. C: Der Konstanttemperaturbetrieb wird eingesetzt, wenn eine konstante Temperatur erforderlich ist, und ist im Allgemeinen weniger verbreitet. Auf dem Host-Computer können wir alle Echtzeitdaten des Systems und den Betriebszustand der verschiedenen Geräte einsehen. Die Temperaturkurve des Host-Computersystems kann vom Benutzer eingestellt werden und verfügt über zahlreiche Feinabstimmungsparameter, um unterschiedlichen Anforderungen unter verschiedenen Bedingungen gerecht zu werden. Dies verleiht dem System eine hohe Anpassungsfähigkeit. Die Systemschnittstelle und die Funktionen können kundenspezifisch angepasst werden und bieten somit Flexibilität. Vor allem aber ist das System einfach und leicht zu erlernen, wodurch umfangreiche Bedienerschulungen entfallen. Kurz gesagt: Dieses energiesparende System für Gasheizkessel bietet viele Vorteile: Es spart Gas – und damit Geld – und ist einfach zu bedienen – was Zeit und Aufwand spart. Warum also nicht davon profitieren? Angesichts des industriellen Fortschritts ist die Nachrüstung von Heizkesseln mit energiesparender, automatischer Steuerung ein unaufhaltsamer Trend.