管网输配节能 | 面对面体验！

工业4.0时代，流体行业数智化、网络化逐步深入，融合应用纵深拓展。作为流体输配系统的重要控制部件—“阀门”在产业在高质量发展过程中所起的作用日益凸显。

历经十余年的持续应用迭代与升级，哲达科技最新推出第五代“智慧阀门”，创新集成“水力平衡智能化”、“高效输配数字化”、“ 泵阀节能一体化”和“能源管控数智化”等价值应用，为智慧阀门系统应用提供了更为坚实、广阔的应用场景！

智慧阀门

智慧阀门是ZETA自主研发的基于CFD流量模拟计算、嵌入式软件、传感技术、智能控制器、调节阀与执行机构机电一体化的新一代电子式阀门装置，具有压力、压差、温度、温差、流量、能量等管道流体参数的智能测量、智能控制和网络通讯的集成功能，以测量、管网算法、智能调节等实现流体输配的智慧化、高效化。

应用价值1：水力平衡智能化

在系统各个末端的流量发生变化时，智慧阀门产品，将实时采集到的温度、温差、流量、压力和压差信息，通过内嵌的管网智能平衡算法，与各支路设定的最佳运行流量进行比较，自动计算出各智慧阀门在当前工况下的开度，再通过改变各支路管网阻尼实现按需分配和智能平衡，防止出现动态水力失调和热力失调。

不同的管网水力平衡控制方案如图1所示，虽然方案1和2均能保证管网平衡，但是方案2通过智慧阀门的管网水力平衡功能，可进一步降低管网阻力，相应的降低水泵所需要提供的扬程，在满负荷工况即可节能35%。

满足末端用户需求时不同平衡方案

应用价值2：高效输配数字化

智慧阀门产品自带传感器可实现管网多参数测量：阀位、压力、压差、温度、温差、流量、能量等实时值及流量、能量累计值。在正常使用情况下，流量测量精度达到3%以内，能量测量精度在5%以内，完全满足用户管理需求。

管网测量参数

应用价值3：泵阀节能一体化

在管网动态平衡控制和保证末端需求的前提下，通过智慧阀门与水泵转速调节耦合联动，可同时降低水泵流量、扬程，最大程度发挥变频技术的节能潜力。

泵阀一体智能控制策略，主要通过2个步骤实现：首先寻找不同支路上最大开度的智慧阀门，并定义该支路为最不利环路；然后，根据最不利环路所需的扬程和管网所需的流量进行水泵的最小阻力变频控制，实现输配管网系统的节能。（实现步骤如图所示）

众所周知，空调系统大部分时间处于部分负荷工况。例如：关闭一个末端设备，系统需用流量变为64m³/h，此时可以对水泵进行降频运行，以节约水泵输配能耗。

传统变频方案为定压变频（定扬程变频）方式，系统流量下降，但扬程不变。如下图所示：水泵流量由96 m³/h变为64 m³/h，但水泵扬程仍为75kPa，此时水泵输配能耗的最大节能空间仅为25%（定压变频时，水泵效率会降低8%左右）。

应用智慧阀门，在满足末端设备流量需求不变的情况下，水泵流量变为64 m³/h的同时，水泵扬程从56kPa变为45kPa，此时水泵输配能耗的节能空间为46%。

应用价值4：能源管控数智化

智慧阀门产品自带控制器通过对管网各项状态参数、阀门自身工作参数(调节阀位、平衡阀位)、阀门工作状态的实时检测，进行运算和判断，并将这些参数集中上传至水系统管理平台（或ZETA智慧流体云平台），便于管理人员在线监控水系统输配管网的运行状态，确保输配管网在调试及运营时期的管控便利，让输配管网告别黑洞、彻底透明化。

智慧阀门在智慧空调系统应用

为实现智慧空调系统管网水力平衡，防止出现空调系统冷热不均，水泵能耗过高等水力失调现象，空调水系统必须设计配置平衡阀。通过平衡阀的合理配置及运行，空调水系统的流量、压力等能够满足用户实际需求，同时可有效降低水泵能耗、提高冷机运行效率，实现系统节能运行。

ZIPC56电子式动态平衡电动调节阀

应用安装：空调机组、新风机组等回水管。

功能说明：根据控制系统（如BA系统DDC或PLC）发出的控制信号，阀门可实现空调机组/新风机组冷热水流量的动态平衡控制。动态平衡电动调节阀具有等百分比流量特性，能够消除外界管路系统的波动对控制回路流量的影响，保证控制系统的温度和室内房间温度的舒适性。

ZTAP56电子式动态压差调节阀（支路压差）

应用安装：定压差控制系统或设备，例如：楼层水平支路、立管，分（集）水器支路。

功能说明：根据控制系统（如BA系统DDC或PLC）或者现场就地对阀门设定的目标压差值，通过人工智能运算，阀门自动调节阀位保证实际压差与目标压差相等并实现稳定控制。通过各支路压差平衡阀的共同作用，最终实现各支路相互之间的动态水力平衡，不会存在因过流或欠流导致的冷热不均现象。

ZTAP56电子式动态压差调节阀（压差旁通）

应用安装：分、集水器之间的压差旁通控制。

功能说明：根据控制系统（如BA系统DDC或PLC）或者现场就地对阀门设定的目标压差值，通过人工智能运算，阀门自动调节阀位保证实际压差与目标压差相等并实现稳定控制分、集水器之间的冷热水旁通量。当末端用户对冷冻（热）水流量需求过小时，压差旁通阀根据测得的压差值自动调节阀门开度使部分冷冻（热）水经过旁通管直接返回，在保护冷水机组的同时，可提高冷水机组运行能效，实现中央空调系统安全节能运行。

智慧阀门在智慧供热系统应用

智慧阀门产品是多种平衡阀和调节阀的有机统一，可以实现静态平衡、动态流量平衡、动态压差平衡及动态平衡电动调节的所有功能，具有流通能力大，阻力小、不堵塞等特点，可有效解决供热管网水力失调、室温冷热不均等问题，实现热源控制一体化、管网智能化、终端用户信息化，为智慧供热系统打造提供强有力地支持。

实现管网水力平衡输配：

针对供热管网系统冷热不均的现象，通过在供热管网各关键节点（如各楼栋入口、各楼层支管等）安装智慧阀门，将监测到的流量、压力、压差、温度、温差等数据传输到智慧管网平台中央监控电脑，由管理人员对每个区域的用水、用热情况和实时数据进行分析，给出合理的控制目标，实现供热能量的按需分配。

实现分时分区控制：

针对24h运行的公共建筑（学校、办公大楼），在晚上或者某个长时间段内没有人的特点，通过在热力入口安装智慧阀门，采取分时分区控制，降低建筑在无人时间段的能耗。

换热站温控：

为了做到经济运行且保证供热质量，通过对各二次供热系统的温度检测、分析，结合外界干扰因素（室外天气温度），算出最佳的供水温度，通过智慧阀门调节一次管网流量，使二次供水温度接近于它的设定值，这样在供热系统满足用户需求量的前提下，保证最佳工况。

智慧阀门在工业循环水系统应用

目前工业循环水系统高能耗的一个重要原因是对于末端设备的流量采用不正确的方式来保证末端设备的流量。在一个复杂的循环水系统中，多个末端设备处于并联状态，如果不解决好流量平衡控制问题，往往会出现距离水泵近的设备，流量超过实际正常工作的流量，而距离水泵远的末端，流量则无法满足工艺正常运行的要求。为了使得远端的设备拥有足够的流量，一般都采用增大系统总流量的方法。此时，如果远端设备的流量达到要求，近端设备的流量已经远远超标，造成能量的巨大浪费。所以，为了实现节能的目标，我们必须从技术上解决复杂管网系统中末端设备的水力不平衡问题。

对于循环水系统，其目的是对终端设备进行冷却，所以衡量末端设备是过流还是欠流的标准是末端设备的运行温度是低于还是高于规定的安全运行温度值。同时由于设备的运行温度和循环水的回水温度有着确定的联系，所以可以通过循环水回水温度来判定末端的流量是否合适。

通过采用ZETA自主研发的智慧阀门，实现压力、压差、温度、温差、流量、能量等管道流体参数的智能测量、智能控制和网络通讯的集成功能，在此基础上实现：

1）根据负荷变化实现流量自适应控制；

2）流量动态平衡按需分配；

3）降低工艺循环水总体流量和扬程。

作为哲达科技具有自主知识产权的智慧流体节能产品，智慧阀门已累积了多项专利，并先后获得“国家重点新产品”、“国家重点节能技术推广目录”、“中国专利优秀奖”、“浙江省优秀工业新产品新技术一等奖”等多项重大荣誉。近年来在低碳智慧城市与绿色智能工厂等领域取得了广泛应用，其中建筑节能方面应用包括广州地铁、深圳地铁、武广高铁、京沪高铁、浙江省儿童医院、沈阳创新天地、重庆江北机场等等，为实现流体输配系统节能与安康一体化管控提供了重要智慧支持。