结合我国供暖系统末端控制技术发展进程，分析了目前存在的主要问题，综述及评价了国内外末端控制相关研究情况。指出应针对散热器等具有较大热惯性和时滞性的供暖系统的特点，思考和探索新的具有预测功能的室温调控方法，并提出了突破单一用户室温控制、兼顾供暖系统水力工况及回水温度变化的系统优化控制思路。
供暖系统 智能通断控制 模型预测控制 水力特性 回水温度
末端控制是满足用户用热多样化需求并实现节能的重要措施之一。空调系统的末端控制技术已经发展到一个相对比较成熟的阶段，未来的供暖系统是否也能达到这种程度，甚至超越空调系统的智能化？以当前智慧供热的发展为契机，研究供暖系统末端智能控制技术，对实现供暖系统的信息化升级和精细化管理有重要意义。
本文简述供暖系统末端控制技术的发展历程，分析当前存在的主要问题，对国内外学者在该领域相关的探索和研究进行综述，并为供暖系统末端智能控制的有效实现提出一些新思考与新思路。
1.1 无调节手段
1.2 自力式调节
1.3 智能通断控制
1.4 主要问题分析
通断时间面积法的技术核心之一是末端智能通断控制，以实现可靠有效的室温调控。然而，行业标准JG/T379-2012《通断时间面积法热计量装置技术条件》并未对温控方式及效果进行具体规定。在供暖领域对末端智能通断控制方法及机理的基础研究相对欠缺，使得目前的实际情况是，多数基于通断时间面积法的温控产品都是采用风机盘管空调系统中常见的位式通断调节。这种方式若直接应用于散热器供暖系统，由于建筑及供暖系统巨大的热惯性，调节容易滞后，导致室温超调等问题。这些问题还没明显表现出来的原因在于，大多数项目未真正实行热计量收费，很少有用户利用温控器对室温进行有效调控。换言之，末端智能通断控制技术的应用，虽已从硬件上具备了较成熟的条件，但要真正实现末端用户按需取热，从软件上还有一些非常基本和重要的问题亟待研究和解决，譬如：适应散热器等较大热惯性的供暖系统的室温智能调控方法，在新的室温调控模式下热网的流量、压力、回水温度等变化规律，等。上述问题的根源在于末端通断控制机理，它不仅关系到是否能实现可靠的室温调控，同时还影响供暖用户个体及系统的水力特性和热特性，进而影响热网的运行调节策略。
围绕“末端通断控制机理”这一基本问题，本文从末端通断控制模式下的温控方法研究、系统特性研究及模型预测控制理论与方法３个方面，阐述已有的研究基础、可借鉴的研究方法及仍待深入研究的问题。
2.1 末端通断控制模式下的温控方法研究
2.1.1 末端通断控制在空调领域的应用
2.1.2 末端通断控制在供暖领域的应用
2.2 末端通断控制模式下的系统特性研究
2.2.1 通断控制模式下风机盘管系统特性研究
2.2.2 通断控制模式下散热器特性研究
2.2.3 通断控制模式下供暖系统特性研究
2.3 模型预测控制理论与方法
图1 模型预测控制系统结构简图
基于上述相关领域研究方法及成果的学习与借鉴，笔者对实现供暖系统末端智能控制进行了一些思考与探索，下面对初步开展的研究工作及思路进行简要介绍。
3.1 基于模型预测控制的仿真平台构建
图2 预测模型物理框架示意图
3.2 双时间步长分析法
图3 双时间步长通断控制策略示意图
3.3 预热时间在线预测
我国供暖系统末端经历了无调节手段、手动调节、自力式调节等阶段，进入智能控制阶段。纵观国内外，在供暖领域对末端智能通断控制方法及机理的基础研究相对欠缺，使得目前的实际情况是，供暖系统虽从硬件上具备了末端智能控制手段，但尚未发挥出有效的控制作用。因此，急需进行相关基础研究，在对末端智能通断控制供暖系统动态特性充分深入认识的基础上，提出室温控制可靠、水力工况稳定、回水温度尽可能低等多目标优化的控制方法。
1）散热器等大惯性供暖系统末端对室温的瞬态调节能力有限，对室温的调节作用主要体现在较长期的历史累积影响。迫切需要针对散热器等供暖系统较大热惯性和时滞性的特点，并结合人体热舒适的要求，思考和探索新的具有预测功能的室温调控方法。
2）从用户端的调控模式出发，研究在新的预测控制方式下供暖系统的热特性和水力特性的变化规律。
3）结合计算机信息与控制技术，打破仅着眼于单户室温控制的一元优化，拓宽末端智能通断控制策略的优化思路，兼顾各用户热舒适、系统水力工况及回水温度的多目标优化，为真正实现建筑供暖系统的数字化管理和智能化运行提供参考。
发新帖
，选择 
京
广播电视节目制作经营许可证 (京)字第 15220号
可信网站认证
图片列表
图片列表
下载原图
关闭语音
播放语音
暂停播放
自动播放
