通斷時間法計量供熱系統(tǒng)特性與節(jié)能研究
發(fā)布時間:2017-04-20 22:19
本文關鍵詞:通斷時間法計量供熱系統(tǒng)特性與節(jié)能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,能源短缺已經(jīng)成為中國甚至全世界經(jīng)濟發(fā)展的一項重要的挑戰(zhàn),因為能源是人類生存和發(fā)展的前提,人類的衣食住行各方面都離不開能源,同時濫用能源所造成的環(huán)境問題也日益嚴重,所以如何高效、清潔的利用現(xiàn)有能源成為人們關注的一項重要課題。提高供熱系統(tǒng)能效,按需供熱,節(jié)約能源是降低我國北方城鎮(zhèn)冬季能源消耗的重要方面。本文針對通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)的特性與節(jié)能進行研究。本文首先分析了熱分攤原理和室溫通斷控制功能,研究了系統(tǒng)特點。在熱量分攤的過程中,系統(tǒng)受到供回水溫度、散熱器形式和用戶調(diào)節(jié)行為的影響。在室溫通斷控制下室溫的變化基本能保持在用戶需要的范圍內(nèi),消除了以往系統(tǒng)過度供熱導致室溫過高的情況,保證了房間的熱舒適度。這種系統(tǒng)分別在一次網(wǎng)、二次網(wǎng)與樓棟端都要求有相應的水力平衡設備,才能保證系統(tǒng)發(fā)揮出其自身特與在熱分攤過程的合理性。系統(tǒng)可以用于單戶成環(huán)的垂直雙管系統(tǒng)和垂直單管跨越式系統(tǒng)。本文分析了民用建筑的熱力特性和供暖房間的熱平衡,建立了房間圍護結構傳熱的數(shù)學表達式。建立了通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)中各部件物理模型和數(shù)學模型,系統(tǒng)部件包括管道、水泵、分水閥、散熱器、通斷控制元件和調(diào)節(jié)閥。建立了計量供熱系統(tǒng)仿真物理模型和數(shù)學模型。針對室溫通斷控制器的高/常/低溫度設定區(qū)間下的供熱過程進行了動態(tài)仿真模擬研究,通過對供暖期內(nèi)供熱系統(tǒng)不同工況的模擬計算,獲得了相應的室溫變化狀況、閥門開啟時間和水泵能耗。結合熱舒適指標,通過模擬發(fā)現(xiàn)室溫設置過高會增加水泵能耗,但房間熱舒適度也會有所提升,室溫設置低雖然會減少水泵能耗,但是同時會降低房間熱舒適度,而對常溫設定區(qū)間的設定上限稍提高能達到房間熱舒適度與水泵能耗的平衡點,即節(jié)約能源同時也保證的房間熱舒適度。本文對通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)的幾種不同工況進行了模擬,包括分類設定室溫通斷控制器溫度、夜間設定高溫度區(qū)間;模擬的供暖房間類型分為工作家庭、非工作家庭和有老人的非工作家庭三類。根據(jù)模擬結果,分析了室溫通斷控制器不同設定方式的運行效果。分析結果表明,房間溫度設置過高會導致水泵能耗增加,設置過低導致房間熱舒適度大幅度降低,溫度區(qū)間設置過窄會導致閥門頻繁起停,對水力平衡不利,運行效果應綜合考慮能耗與房間熱舒適性。
【關鍵詞】:通斷時間面積法 計量供熱 節(jié)能 熱舒適 模擬仿真
【學位授予單位】:北京建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TU833
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-18
- 1.1 研究背景和意義8-9
- 1.2 熱計量發(fā)展歷史9-11
- 1.3 國外研究現(xiàn)狀11
- 1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-16
- 1.4.1 供熱計量技術研究成果及應用11-14
- 1.4.2 通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)簡介與研究現(xiàn)狀14-16
- 1.5 TRNSYS簡介16-17
- 1.6 本文主要工作及研究方法17-18
- 第二章 通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)特性分析18-33
- 2.1 通斷時間面積法熱分攤模式分析18-20
- 2.1.1 熱分攤方法18
- 2.1.2 熱分攤影響因素分析18-20
- 2.2 供熱系統(tǒng)通斷控制特性分析20-29
- 2.2.1 室溫變化過程與特性20-24
- 2.2.2 房間熱舒適度分析24-29
- 2.3 配套的供熱系統(tǒng)29-30
- 2.4 通斷時間面積法供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式30-32
- 2.4.1 系統(tǒng)水力和熱力特性30-31
- 2.4.2 供熱管網(wǎng)調(diào)節(jié)方式31-32
- 2.5 本章小結32-33
- 第三章 通斷時間面積法計量供熱系統(tǒng)仿真模型33-48
- 3.1 物理模型33-35
- 3.1.1 房間幾何模型33-34
- 3.1.2 物理模型34-35
- 3.2 數(shù)學模型35-46
- 3.2.1 水系統(tǒng)環(huán)路35-40
- 3.2.2 房間熱平衡動態(tài)分析40-43
- 3.2.3 通斷時間面積法計量供熱控制環(huán)路43-46
- 3.3 氣象數(shù)據(jù)46-47
- 3.4 本章小結47-48
- 第四章 基于TRNSYS的計量供熱系統(tǒng)仿真及分析48-70
- 4.1 熱負荷計算48-50
- 4.1.1 設計依據(jù)48
- 4.1.2 建筑熱負荷48-50
- 4.2 運行參數(shù)50-52
- 4.2.1 一次網(wǎng)質(zhì)調(diào)節(jié)分段區(qū)間50-51
- 4.2.2 二次網(wǎng)供回水溫度51-52
- 4.3 計量供熱系統(tǒng)模型52-54
- 4.4 運行策略及運行結果分析54-69
- 4.4.1 不同通斷溫度設定區(qū)間下運行情況54-60
- 4.4.2 不同居民類型的運行情況60-69
- 4.5 本章小結69-70
- 結論70-71
- 參考文獻71-74
- 致謝74
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 井匯;;北方采暖地區(qū)既有住宅供熱計量及節(jié)能改造經(jīng)濟性分析[J];科技通報;2013年08期
本文關鍵詞:通斷時間法計量供熱系統(tǒng)特性與節(jié)能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:319635
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