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既有公共建筑供暖系统节能改造的研究

作　者: 席永刚
导　师: 董重成
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 既有公共建筑 供暖系统 节能改造 室温模拟
分类号: TU832
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
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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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 采暖
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