供热输配的降耗优化与建筑用热能评的研究

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1、供热输配的降耗优化与建筑用热能评的研究第1章绪论1.1课题研究的背景及意义我国能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三，能源建设为我国经济腾飞打下坚实的基础，但是中国是世界上最大的发展中国家，巨大的人口基数，使得我国的人均能源消费量低于世界平均水平[1]。《2012中国能源发展报告》显示，2011年我国能源消费总量34.78亿吨标准煤，居世界第二；我国人均能源消费量为2.59吨标准煤，仅为发达国家水平的三分之一[2]。社会的发展促使能源消费逐年增长，如何提高能源的利用效率始终是一个焦点问题[3]。随着经济的快速发展，我国的能源消费总量不断增长。其中建筑能

2、耗占能源总耗的比重很大，随着我国建筑总量的攀升和对居住舒适度要求的不断提高，建筑节能这个问题在我国变得日益突出。在建筑能耗中，采暖能耗约占41.5%,是城镇建筑能耗的重要组成部分[4]。大型公共建筑是能源浪费现象非常严重的地方，存在着巨大的节能空间[5]。述筑采暖能源的转换过程包括以下四个环节：能源的购入存储、能源的加工转换、能源的输配、能源的终端使用。其中能源的输配和能源的终端使用环节存在较多能源使用不合理和不规范的问题，导致较大的能源浪费。首先，在能源的输配环节，由于供热系统能量传递依靠热力管网，所以不可避免地存在正常的管网热损失以及输送热媒的电耗。

3、但是目前我国大多数集中供热系统运行调节和控制技术尚不成熟，自动化水平较低，导致集中供热系统能耗较大，能源利用率较低，严重影响集中供热优越性的发挥，这就需要研究如何通过科学的方法，对供热输配进行降耗优化决策，改善能源在供热输配环节的损失。在能源的终端使用环节，由于我国在建筑节能方面的理论和技术相对发达国家还有一定差距，在管理、系统、技术等方面节能工作尚不到位，导致我国单位面积的采暖能耗置要高于同样气候条件的发达国家[6],这就需要重点研究建筑用热的合理性，建立科学的建筑用热评价模型，为实现建筑的合理用热提供理论和技术的支持。1.2课题研究现状1.2.1供热

4、输配的降耗优化研究现状丹麦科技大学Benonysson.Atli等人对集中供热管网中如何选择最佳供水温度进行了研究6]。该问题被公式化为一个数学模型，包括用户、集中供热管网和热源，目标是运行费用最小化。对多个真实案例的计算结果进行分析，发现当产热费用依赖于供热时间或者供热负荷时，运行费用的最小化要求在热源对供水温度进行非常积极主动的控制。该模型由于计算时间长，仅适合于离线分析。另外Larsson建立了最小成本函数，采用全局优化方法建模。该模型包括数个子系统模型，组括电气系统模型、汽轮机模型、热最传输系统模型以及能量的分配利用模型。对低温热网传输技术进行了

5、研究，并与传统的中高温传输系统进行了比较，分析了低温热网传输技术的可行性。同时还给出了热负荷预测与回水温度的相应关系式。以上研究工作从不同角度分析了供热管网的热损失并对供热输配的降耗提出了多结合数据挖掘技术对信息进行统盘分析，同时提供了技术实现的手段。2.1供热系统整体结构在供热数据中，有很多对供热系统的安全性、控制质量、计量统计产生重要影响的参数，这类参数被视为关键特征参数，对此类参数的测量和处理显得尤为重要。列举对供热系统安全性产生影响的管网压力、对控制质量产生影响的室内温度、对计量统计产生影响的供回水温度和供水流量并进行分析和讨论。管网压力。用于釆

6、暖、通风、空调系统的管网设计，在保证循环水栗运行时应符合下述规定：系统中任何一点的压力不应超过设备、管道及管件的允许压力；系统任何一点的压力不应低于l0kPa;循环水菜吸入口压力不应低于50kPa。在保证循环水粟停止运行时管网静态压力符合下述规定：系统中任何一点的压力不应超过设备、管道及管件的允许；当设计供水温度高于65-C时，+应低于l0kPa;系统任何一点的压力，与设计供水温度等于或低于65°C时，不应低于5kPa。在供热系统运行过程屮，要依据供热管网各处压力状况采取补水或泄伍措施，以满足工艺要求。建筑物室内温度。建筑物的采暖设计热负荷以及实

7、际耗热量的计算都与建筑物的室内温度联系密切；同时在供热系统的控制过程，建筑物的室内温度可作为反馈量对下-时段的供热量产生影响，从而影响供热系统的控制质量。室内温度受多种因素影响，如蓄热体的性能与绝热层、换气次数、热源运行状态等。在测量室内温度时要注意将温度记录仪安装在客厅或卧堂内距离地面1.5米高左右，距离墙面0.1米左右，并避门窗及阳光照射处.第3章供热输配的降耗优化决策研究..........173.1供热管网热损失分析.........173.1.1直埋敷设管道的热损失计算.........173.1.2管道综合散热系数.........183.1

8、.3基于管道综合散热系数的管网热.........203.2热媒输送电耗分析..