既有公共建筑供暖系统节能改造的研究

【摘要】： 供热系统的节能改造是建筑节能中的重要环节,目前的既有公共建筑供暖系统在设计及运行管理方面存在极大的缺陷,导致既有的供暖系统既浪费能源又不能满足用户热舒适要求。冬季供暖室内温度控制及供暖计量收费是供热节能改造领域的一项重要研究内容,对既有公共建筑供热系统进行节能改造以实现分室(区)控温及分栋(区)热计量,这一课题的研究具有十分广阔的应用前景,将极大的减少既有公共建筑供暖系统的能耗。 本文首先分析了不同类型既有公共建筑采暖系统的特性、系统形式以及对于室内温度控制的不同需求特点,对于不同特点的公共建筑提出不同的改造方案。基于供暖系统改造方案,探讨改造后供暖系统特性,分析室内温控过程,特别对改造后供暖系统的热力工况做了分析。通过分析散热器与温控阀的组合特性得出通过散热器的流量在一定范围内变化对散热量的影响较供水温度的影响小,流量随负荷变化先减缓后增大,这对于温控调节是有利的。 其次,对供暖系统改造后运行调节进行理论分析,特别对于公共建筑中常见的单管顺流式系统的运行调节特性做了详细分析,并且选用哈尔滨市某办公楼进行温控的数值模拟分析,得出温控过程房间室温很好的符合了理论分析中温控要求,有效地利用了太阳辐射热等自由热,减少了供暖系统的能耗。 最后对供暖系统改造后节能率从围护结构节能率和温控计量节能率两方面进行了理论分析,通过对哈尔滨市某医院建筑节能改造节能率计算得出,围护结构节能率大约在23.6%,温控计量节能率大约在30%左右,整个系统的节能率达到了46%,充分论证了供暖系统节能改造的重要意义。本文的研究结果对于既有公共建筑室内采暖系统的改造具有参考价值。 【关键词】：既有公共建筑 供暖系统 节能改造 室温模拟
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU832
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源及研究目的与意义9-10
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析10-15
• 1.2.1 国外研究现状及分析11-13
• 1.2.2 国内研究现状及分析13-15
• 1.3 本文主要研究内容15-16
• 第2章 既有公共建筑供暖系统改造16-31
• 2.1 既有公共建筑原采暖系统存在的问题16-18
• 2.2 既有公共建筑采暖系统改造的目的及设计原则18-19
• 2.3 温控计量方法19-22
• 2.3.1 温控方式19-21
• 2.3.2 计量方式21-22
• 2.4 既有公共建筑采暖系统的改造方案22-29
• 2.4.1 公共建筑供暖系统特点22-23
• 2.4.2 既有公共建筑供热系统改造方案23-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第3章 供暖系统改造后的系统特性研究31-47
• 3.1 公共建筑围护结构热工特性31-35
• 3.1.1 室内动态热环境分析31-32
• 3.1.2 建筑动态热过程模型描述32-35
• 3.2 温控计量过程分析35-37
• 3.3 改造后系统热力工况分析37-46
• 3.3.1 热负荷的计算37-38
• 3.3.2 散热器的热力工况分析38-41
• 3.3.3 散热器与温控阀的组合特性41-42
• 3.3.4 动态负荷流量变化的综合分析42-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 供暖系统改造后温控调节的运行研究47-69
• 4.1 系统改造后水力计算47-48
• 4.2 系统的运行调节分析48-53
• 4.2.1 传统单管顺流式系统水力分析49-52
• 4.2.2 传统单管顺流式系统运行控制分析52
• 4.2.3 单管顺流式系统改造相关问题分析52-53
• 4.3 改造后单管顺流式供暖系统运行调节分析53-56
• 4.3.1 流量系数的确定53-54
• 4.3.2 流量变化对室温影响的分析54-56
• 4.4 温控阀作用下的房间动态特性模拟56-67
• 4.4.1 调节模型的理论分析57-61
• 4.4.2 模拟分析61-67
• 4.5 本章小结67-69
• 第5章 既有公共建筑供暖系统改造的节能率69-77
• 5.1 供暖系统节能效果的影响因素69-70
• 5.2 自由热的定义70
• 5.3 改造后供暖系统节能效果70-72
• 5.3.1 改造前后散热设备供热量70-71
• 5.3.2 节能率计算71-72
• 5.4 典型既有建筑节能改造节能率72-76
• 5.4.1 建筑概况72-73
• 5.4.2 围护结构特性73
• 5.4.3 供暖系统的改造设计73-74
• 5.4.4 节能率的计算及分析74-76
• 5.5 本章小结76-77
• 结论77-79
• 参考文献79-84
• 附录84-95
• 致谢95

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