沃尔达：智慧节能思考——沃尔达总经理卓旦春
时间：2012-09-22 阅读：1985
“立足人居环境公共建筑节能，专业致力研发智控技术系统，打造*智慧流体方案服务”是我们沃尔达人的宣言，我们始终倡导持续研发高性价比的绿色产品、技术、系统以提升人们的舒适生活品质，从卖产品到卖人品，从卖人品到卖品牌，从卖品牌再到卖解决方案，再到卖客户价值的再创造，从为客户价值创造的附加值中分享属于我们的一部分，从而实现共赢的格局。
产业转型升级与节能减排是当今中国社会的zui强音，沃尔达与所有企业一样同时面临两场战争，但沃尔达人从出口贴牌走向国内既有建筑的节能改造，我们从管网平衡与供热计量着手，开发了适合于国内工况的大量的自主知识产权的高性价比的产品、技术与系统，全力服务于建筑节能事业。我国90%以上的建筑属于高耗能建筑，数据显示建筑能耗占总能耗的60%以上，而供热及空调能耗就占30%以上，因此具有智商的智慧暖通系统解决方案已经走上历史的必然。
随着计算机技术的日益成熟，正如智能电网一样，以及华为的智慧城市，西门子的“智能新主张，绿动新未来”，都是依托大量的*信息化技术为背景的成功*。实际上政府主导的热改更需要系统化的智能化的节能方案，也同样适用于我国建筑节能。
始于2000年的热改至今依然为政府的心痛，主要因为在技术层面缺乏符合自然规律的节能理论体系，导致不能*解决供热分户计量和节能问题。因此如何依据*的、普适的系统科学原理推导出“系统节能”，赋予供热系统“灵魂”和“智商”以达到分户计量与节能目的。
供热系统能耗包括两部分，锅炉燃烧给热媒加入的能量，及用水泵通过热媒将热输送到用户所消耗的电能。现行锅炉供热系统设计时采用的热负荷基数比实际需要的大1.5-2倍，同时在计算管道阻力时选取很大的裕量，以及选用水泵时依据就大不就小的原则，这样层层加码三重保险的做法，导致二次泵扬程普遍比系统阻力大2倍以上，水泵实际电耗比规范设计大1.8-2.1倍。供热系统中采用了大量的水泵，如循环水泵、热源混水泵、热网混水泵、用户混水泵、补水泵、用户加压泵、供水中继泵、回水中继泵等，设计师与有关专家、企业往往只是简单地分析水泵的作用，而对如何把末端用户、输配管网、水泵、锅炉、区域控制系统等整合组织成像一个健康人一样的有机系统整体的问题却避而不谈。正是这种理念指导设计的供热系统要素之间很难达到配置合理与运行协调，从而在系统整体层面上也很难涌现出产品、技术、系统等众多优良属性，更谈不上节能，zui终造成绝大部分节能改造越改越不节能的局面。
传统供热节能改造往往是新产品、新技术的堆积，换一个水泵，安装一个变频器，加一个气候补偿器，采购锅炉，忽略了系统与产品的静态与动态特性的有机融合。而今节能改造的三个方面，围墙护栏、分户计量、管网平衡，又将局限于产品、品牌、技术、服务的不透明运作及缺乏真正完善的系统节能理论指导，热改依然在崎岖之路艰难前行。世行项目办执行主任辛坦指出，我国建筑节能和热计量不同步，使得节能建筑的收益变成了供热企业的收入，没有形成推动供热计量改革的良性合力。
现行供热系统热计量主要方法有四种，散热器热分配计法、户用热量表法、流量温度法和通断时间面积法。这四种分户热计量方法都有其特点、适用条件和优缺点，选用应从技术可行、经济合理、维护简便、用户接受程度等多方面综合考虑。为使分户计量让用户受益，计量只是手段，目的就是要节能，也即供热计量与供热系统节能同步，供热计量与按供热计量收费同步。那么为实现以上两个同步，我们必须具备不断提高热源运行效率，不断提高供热系统调节能力，不断提高管网输送效率，及确保供热系统管网平衡的系统节能技术。
根据区域供热系统循环水泵总能耗公式，可以得出水泵系统zui节能的运行模式是全相似变压变流量运行模式，而且水泵节能运行的流量必须确保在66%-100%的额定流量。由于水泵或风机的功耗占系统总能耗的30-60%，因此水泵的变频节能极为重要。国内建筑节能专家石兆玉、曹琦、符永正等都先后提出了供热系统分布式变频水泵节能理论，并强调系统节能理论的重要性。用系统节能理论审视现行的区域供热系统存在六大问题。*，水泵配置不合理。循环水泵配置裕度过大，多处在大流量小温差、低效能状态下运行，据查北方地区供热循环水泵容量是实际需要的1.8倍以上，要消除大马拉小车现象，新配置水泵容量应是实际的1.02-1.05倍；第二，水泵管道特性不匹配。水泵远离点运行，比水泵zui率低20%，我国系统水泵的平均效率为30%，与国外平均相差20%，运行效率很低。要使水泵时时在zui率点运行，首先必须开发出水泵选型软件，计算系统运行的水泵的设计工况点，确保水泵特性和管路系统阻力特性相匹配，流量偏差控制在*值的5%以内；第三，锅炉不适应变水量运行。锅炉节能标准中没有变水量性能考核项目，在66-100%额定流量范围内实现水泵变水量节能控制运行时，不能保证锅炉运行；第四，小区进户换热器不能按需供水。当前绝大多数区域供热没有做管网水力平衡调节，没有动态水力平衡调节控制装置，不能满足小区进户换热器按需供水的要求；第五，提倡分户计量，却缺乏区域供热有机系统整体性能的研究。供热计量改革十多年，只抓分户计量的一个点，淡化了区域供热有机系统研究的这个面，导致对供热耗能系统的本质规律及特点认识不清，设计观念落后，单位面积供热能耗高于国外同等建筑的3倍；第六，区域供热控制系统与系统的本质特性不匹配，没有实时跟踪负荷变化的功能，更谈不上化zui小的代价实现实时跟踪负荷变化的控制过程的功能，整个系统基本上是处于傻瓜状态。上述可知供热节能改造必须在系统节能理论指导下，是一项系统工程，整合锅炉、水泵、管道、调节阀、末端、入户换热器、强弱电系统等要素，达到合理配置运行协调的健康有机系统整体，那么在有机系统整体层面上就会涌现出人们期望的简约、节能、自适应，大幅度降低运行管理的难度等系列健康的属性。
从系统节能理论可知，水泵变频节能也不仅是装一个变频器的问题，也是一个系统工程，包括水泵和管路阻力特性匹配选型计算设计、管路系统阻力极其构成，相匹配的自控系统设计构成，控制策略等子系统构建，这些子系统有机组成一个不可分割的大系统整体及构成了决定系统特定特性和功能的系统结构机制，缺一个系统或子系统间的关联，系统就不具备系统特定特性和功能的整体结构机制，在变频水泵系统整体层次上就不可能涌现出健康系统才能涌现出的特性--节能。功能是系统整体性质的外在表现，结构是系统整体性质的内部基础。变频水泵的系统集成过程，实质就是要做1+1》2的工作。节能就是系统集成具有大系统整体结构机制后才涌现的“2”里的一个内容。大系统整体层次上具有的节能特性，是子系统所没有的，而大系统整体层面上*的节能属性也要子系统的率为基础，这实质是既见树林又见森林的系统集成法，这也*符合节能工程设计原则，即节能首先是设备和工艺流程是节能的。当前市场市场上水泵变频器仅考虑水泵的转矩和转速的平方成正比的问题，及水泵适应负荷变化的变频问题，并没有考虑部分负荷时电机效率低下的问题，因此这类变频器没有考虑电机、水泵是在系统中工作，在系统中水泵要受到管道特性、控制系统的关联制约影响，它们的性能要发生本质变化。
系统节能需要智慧的控制产品，更需要智能系统控制技术。健康的系统有清晰的物理模型和扎实的理论基础，如何让系统有机运行、具备智商是关键。以*空调为例，即使系统设计合理，设备配置很实用，但一年有四季（一个供冷季，一个供热季，二个过渡季），每季中又可能天有阴有晴，气候有雨有雾又有风。因此按照建筑物极限状况配套的这些机电设备在
时刻准备着的状态下就必须做出必要的合理调控，以适用于不同的工况要求，这就给节能降耗提供了很大的调整空间。建筑智能化工程目的就是为建筑物提供一定的智商，以期原来冷冰冰的建筑物能充满生机活力，以实现更人性化的服务。建筑物的这种智商是与设计师的智商成正比的。尤其是楼控管理系统的设计，除与调控技术密切相关，还与暖通空调大系统的设计、设备的工艺流程和处理工艺有关。设计暖通的水系统和新风系统或散热系统时，要实现不同条件和状况下的可调可控甚至可视。应用智能集成系统控制技术对*系统进行时时节能控制，尤其是智能集成控制系统模块的出现，大大降低了技术应用门槛，一般应据建筑耗能的实际情况采用不同的智能集成系统控制解决方案达到节能目的，它能够依据空调的实际运行情况而自动地对空调的运行参数进行自适应的*调节。
沃尔达始终强调节能产品、技术、系统的有机统一，在智慧控制产品的研发生产已经走上规模化的基础上，整合了气候补偿、烟气回收、冷凝回收、变频控制、混水、分时分区、水力平衡、自动控制、网络通信等技术，开发了*空调计费监控、供热计量温控节能等软件控制系统，为大规模开发智能建筑集成管理系统及逐步走向能源管理服务打下坚实的基础，从而为国家建筑节能减排做出应有的贡献！