通断时间法计量供热系统特性与节能研究

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1、分类号TU833+.13学号1108521312053学位论文通断时间法计量供热系统特性与节能研究HeatMeteringSystemCharacteristicandEnergy-savingAnalysisBasedonOn-offTimeMethod王静婷指导教师姓名李锐教授北京建筑大学申请学位级别硕士学位类别专业型专业名称建筑与土木工程年级暖研12级论文答辩时间2015年12月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年12月答辩委员会主席贾力教授论文评阅人刘燕华教授级高工郝学军副教授北京建筑大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论

2、文，是本人在导师的璋导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加示注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机一构的学位或学历证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字：：巧巧曰期如／辟。月Ｖｇ曰北京建筑大学硕±学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大

3、学，化许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文纸质版和电子版，可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据、。库进行检索，可［＾采用影印缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名；蛾巧校内导师签名；遷苑之旬）月《日年Ｄ月Ｉ？日校外导师签名：反也２Ｉ？＾１ｒ年巧＾日摘要摘要近年来，能源短缺已经成为中国甚至全世界经济发展的一项重要的挑战，因为能源是人类生存和发展的前提，人类的衣食住行各方面都离不开能源，同时滥用能源所造成的环境问题也日益严重，

4、所以如何高效、清洁的利用现有能源成为人们关注的一项重要课题。提高供热系统能效，按需供热，节约能源是降低我国北方城镇冬季能源消耗的重要方面。本文针对通断时间面积法计量供热系统的特性与节能进行研究。本文首先分析了热分摊原理和室温通断控制功能，研究了系统特点。在热量分摊的过程中，系统受到供回水温度、散热器形式和用户调节行为的影响。在室温通断控制下室温的变化基本能保持在用户需要的范围内，消除了以往系统过度供热导致室温过高的情况，保证了房间的热舒适度。这种系统分别在一次网、二次网与楼栋端都要求有相应的水力平衡设备，才能保证系统发挥出其自身特与在热分摊过程的合理性。

5、系统可以用于单户成环的垂直双管系统和垂直单管跨越式系统。本文分析了民用建筑的热力特性和供暖房间的热平衡，建立了房间围护结构传热的数学表达式。建立了通断时间面积法计量供热系统中各部件物理模型和数学模型，系统部件包括管道、水泵、分水阀、散热器、通断控制元件和调节阀。建立了计量供热系统仿真物理模型和数学模型。针对室温通断控制器的高/常/低温度设定区间下的供热过程进行了动态仿真模拟研究，通过对供暖期内供热系统不同工况的模拟计算，获得了相应的室温变化状况、阀门开启时间和水泵能耗。结合热舒适指标，通过模拟发现室温设置过高会增加水泵能耗，但房间热舒适度也会有所提升，室

6、温设置低虽然会减少水泵能耗，但是同时会降低房间热舒适度，而对常温设定区间的设定上限稍提高能达到房间热舒适度与水泵能耗的平衡点，即节约能源同时也保证的房间热舒适度。本文对通断时间面积法计量供热系统的几种不同工况进行了模拟，包括分类设定室温通断控制器温度、夜间设定高温度区间；模拟的供暖房间类型分为工作家庭、非工作家庭和有老人的非工作家庭三类。根据模拟结果，分析了室温通断控制器不同设定方式的运行效果。分析结果表明，房间温度设置过高会导致水泵能耗增加，设置过低导致房间热舒适度大幅度降低，温度区间设置过窄会导致阀门频繁起停，对水力平衡不利，运行效果应综合考虑能耗与

7、房间热舒适性。关键词：通断时间面积法；计量供热；节能；热舒适；模拟仿真。IAbstractAbstractInrecentyears,energyshortagehasbecomeanimportantchallengeforChinaandtheworldeconomicdevelopment,becauseenergyistheprerequisiteforhumansurvivalanddevelopment.Allaspectsofhumanbasicnecessitiesoflifeareinneedofenergy,andtheenviron

8、mentalproblemcausedbytheabuseofenergyisb