摘要：我国建筑供暖能耗占建筑总能耗的60%以上。在全面推进能源生产和消费革命，智慧供热成为中国城镇供热领域关注的焦点。对于智慧供热解决方案的研究，主要面向特定区域、特定供热环境，实现从热源、热网、热力站到户内的数据互联互通与共享。因此，建立智慧供热监控平台，对室内温度以及热网压力、流量、温度等参数实施集中监测与管理，实现供热系统的精准调控和智慧化运行，是实现智慧供热的途径。 引言
在国家“十四五”相关专项规划中，智慧城市建设工作已列入当地国民经济和社会发展的重要任务和目标。在国家大力推进清洁供热工作和提出“互联网+供热”的背景下，信息技术、自控技术和电子技术的飞速发展，无线通讯和网络传输费用的逐年降低，为建立信息化、数字化、智能化的供热平台提供了良好的基础条件。智慧供热是智慧城市建设板块中的重要组成部分，不仅涉及供热行业自身，也涉及相关部门、产业、行业的问题;不仅是技术层面的问题，
而且也是管理层面的问题;不仅是企业及用户的问题，也是各级政府在城镇管理中密切关注的问题。
1智慧供热的关键要素
用于监测室外情况和“智能”控制室内物理量(在大多数情况下，是环境温度)的传感器;驱动器连接到加热一次网和/或二次网的不同部件，并根据控制算法收到的指令控制它们的运行;算法(AL)的自动学习和优化系统的运行;无线网关(WG)接收来自传感器的反馈，根据控制算法和用户偏好给执行器提供输入，并且它连接到云服务器，允许用户界面(UI)远程控制和数据存储，允许用户设置和规划加热，并接收有关室外、室内条件和能源消耗的反馈。一般地，智能采暖系统的组成部分包括硬件层、软件层和网络层，并进行了有机连接。具体而言，硬件层由系统的物理部分组成，如热发生器、加热终端、传感器和执行器等。软件层涉及到控制算法和用户界面，而网络层允许将硬件和软件连接在一起，并对所有的系统进行远程控制
2国内智慧供热相关发展
2019年中国城镇供热协会发布了《中国供热蓝皮书2019———城镇智慧供热》，2020年黑龙江省和河北省相继发布了地方标准DB23/T2745—2020《黑龙江省城镇智慧供热技术规程》和DB13(J)/T8375—2020《城市智慧供热标准》，标志着智慧供热已经被列入未来城市发展规则。北京市为积极响应率先建设碳中和城市目标，促进供热行业节能减碳，实现北京市制定的“按需供热、精准供热”目标，于2022年5月份发布了《供热系统智能化改造技术规程第1部分:热源、热网和热力站》《供热系统智能化改造技术规程第2部分:热用户》征求意见稿。《供热系统智能化改造技术规程第1部分:热源、热网和热力站》规定了热源、热网和热力站现场踏勘及评估、智能化改造、源网站协同、施工与验收及运行维护的要求，主要包括供热系统中热源、热网和热力站的设备以及控制系统的智能化改造。《供热系统智能化改造技术规程第2部分:热用户》规定了现场踏勘及评估、改造技术要求、施工与验收、运行与维护的技术要求，主要是供热系统中热力入口至用户的供热系统智能化改造。
3城市供热系统的智能化控制要点
3.1城市集中供热技术
现阶段城市集中供热主要是通过锅炉集中供热。一般锅炉热效率稳定在65%左右，理想状态下锅炉效率可达到75%，并且锅炉等综合系统的利用率可提高40%。锅炉效率和锅炉设备综合效率的提升，在节约燃料、电力、人力等资源的同时，减轻了对环境的污染，另外，建筑设备及土地等方面的投资也大大减少，符合节约能源与保护环境的发展宗旨，可促成资源节约型和环境友好型社会的创建。热电联产相比热电分产能节约1/3左右燃煤消耗，是目前中国北方集中供热的主要方式，供热量约占北方集中供热量的一半以上。热电联产作为采暖热源，其供热能耗甚至低于目前市场上较热门的水源热泵等方式。因此，大力发展热电联产并大幅提高其在供热热源中的比例是中国集中供热系统热源节能改造的主要方向。
3.2自动调节技术应用
集中供热自动调节技术对于现代热网自动化建设而言也有非常积极的作用，能够提升热网的综合应用管控，确保热力供应更加积极合理。在集中供热系统进行调节中，主要包括一次网和二次网的调节，而一次网和二次网的运行调节需求有所不同，所以在其系统中设计了自动调节技术，可以实现一次网供水温度以及供热流量调节，同时也可以对热力失调问题进行有效的解决，实现供热均衡、供热精准。
3.3系统支持远程访问控制
一种高级的算法是比例－积分－导数(PID)算法。在智能系统中，它用于智能响应功能，也称为自适应智能恢复。这是一种对房间进行预热的功能，以便在程序设定的时间开始时达到设定点温度。PID控制算法可以根据建筑物的特点和室外温度，知道预热房间需要多长时间。每次，它都会根据当前的室温检查该信息，并给出需要激活系统的时间，以便在期望的时间达到设定点温度。此外，可编程温控器上的PID控制器用于保持温度稳定和防止过热。事实上，它能够给出指令，何时停止加热，在温度低于期望的设置点，它允许残余热量把温度提高。
3.4综合能源应用要因地制宜
城市可再生能源统计的可利用量很大，但是目前并不是全部都能加以利用的。一般可再生能源利用只能就近消纳，不适合远距离输送。浅层地热最好是进行冷热联供，城市再生水供热最好是与城市热网相结合，互相补充。分布式光伏项目以自产自用为佳。如果项目周边不具备条件，负荷不匹配，往往会造成投资大、效率低，达不到预期效果。
3.5筑低温采暖制冷技术
传统建筑采暖供冷采用的是暖气片和空调。随着建筑低温采暖制冷技术的发展，该技术因传热效率高、传热速度快，正在逐步取代传统的暖气片和空调。该技术的工作原理是利用辐射传热方式，采用载体装载聚丁烯盘管不断循环吸热以起到降温的效果，载体一般选择冷水。夏季，利用供水与回水温差来吸收室内热量，实现夏季降温；冬季也是利用供水与回水温差来向室内辐射热量，通过辐射传热的方式保证室内温度的均匀性。该技术同时具备良好的经济效益和社会效益，环境友好，符合节约能源与保护环境的宗旨。
3.6余热回收系统及工作原理
脱硫前的余热回收有两种方案，一种方案是将换热器直接设置到脱硫塔前的水平烟道处，然后利用回收的烟气余热直接对采暖回水、凝结水等进行加热，其热转换效率较高，能够将烟气余热从120℃，降低到70℃。此方案的设备改造投资少、周期短，对采暖水和凝结水的加热效率较高，但在烟气进入到烟气冷却器之前需要首先经过除尘器的过滤，整体的安装空间要求较大。
结束语
综上，本论文对智能供热的研究现状进行了概述，并指出了智能供热的关键要素。此外，根据系统的智能级别，对市场上可用的技术进行了分类，并分析了这些系统不同层次之间的连接。控制算法和用户界面作为智能供暖系统有效性的关键因素得到了特别关注。此外，由于智能供暖系统与可再生能源和区域智能电网集成的可能性很大，这些技术将成为未来低碳城市研究发展的热点，由于其实施成本相对较低，将在市场上获得越来越多的应用。
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