工学
RSS阅读器
 您现在的位置: 在职教育交流中心 >> 论文写作 >> 工学 >> 工程建筑 >> 论文正文

建筑供暖的温度控制与节能

作者:佚名    论文来源:在职教育交流中心    点击数:    更新时间:2007-5-18
简介: 认为应根据建筑的使用情况进行室温调节,既可以减少能耗,又利于节能,提出了室温调节的方法和措施。

关键字:
建筑供暖 能耗节能 室温调节
 
供暖建筑的室内温度是根据热舒适性、经济性、生产工艺等因素确定的,各类不同的建筑都规定了相应的室内温度,一般民用建筑的主要房间,其室内温度在16~20 ℃之间。当室内温度低于规定的温度时,不能满足热舒适性、生产工艺等方面的要求;当高于规定的温度时,热舒适性提高了,但耗热量增大,不利于建筑节能。因此,供暖建筑的室内温度是评价供暖品质和节能的重要参数。

建筑供暖是为了满足人、生产及其它特殊的需要,当人们在室内工作、生活时,需要保持稳定、舒适的室内温度;当人们停止了工作,人去楼空时,应将室内温度降低至最低水平,即值班温度。因此,建筑供暖的室内温度应根据建筑的使用情况,进行随机调节,有利于建筑的节能。

1 室温调节的原理

在通常的供暖情况下,不论房间是否有人,室温都保持规定的温度tn,房间内墙、地板、设备的温度也为tn,与室内空气不进行热交换,房间通过外墙向室外的传热量为Qw,的散热量为Qs,近似认为二者相同。  

Qw=Qs=K(tn-tw)F       (1)

式中K为外墙传热系数,F为外墙传热面积,tw为室外计算温度。

当房间无人时,进行室温调节供暖,将室内温度tn降至值班温度tz,近似认为室温瞬间由tn降至tz。由于墙体的热惰性,内墙温度不可能在瞬间由tn降至tz,需要经历一个降温期。设所需时间为h,例如:240 mm砖墙,当两侧空气温度从18 ℃降至10 ℃时,墙中心温度需要经过58 h才能从18 ℃降至10 ℃。在降温期,外墙的传热量为Qw1,的散热量为Qs1,内墙向室内放热,传热量为Qn。  

Qw1=Qs1+Qn=K(tz-tw)F    (2)

经过降温期后,室内空气温度与内墙、地板、设备的温度趋向一致,达到值班温度tz,停止了热交换,进入值班期,设值班期经历的时间为Δh,此时,外墙的传热量为Qw2,的散热量为Qs2,二者应相等。

当房间有人时,室内升温过程与上述过程类似。此时,外墙的传热量为Qw3,的散热量为Qs3,内墙的吸热量为Qn。  

Qw3=Qs3-Qn=K(tn-tw)F  (3)   

这样,经过降温期、值班期、预热期所需的时间为(2h+Δh),消耗的热能为:

K(tz-tw)FΔh           (4)   

而采用恒温供暖时,经过(2h+Δh)消耗的热能为: 

Ew=K(tn-tw)F(2h+Δh)    

=2K(tn-tw)Fh+   

K(tn-tw)FΔh             (5)

因为tn>tz,tn>(tn+tz)/2,E<Ew,因此,调节室温的供暖方式是节能的,当tz越小、Δh越大,节能效果越显著。

降温期、预热期所需的时间h取决于内墙的热物理特性,墙体的导热性能越差,h越大。由于房间内墙、地板、设备的h值不同,计算较为困难。在实际的调节过程中,可采用如下方法,例如办公楼,使用时间为18:00~8:00,共14 h,由于240 mm砖墙从18 ℃降至10 ℃时,需要经过58 h,而14 h是不能够满足需要的,为此,降温和预热时间h各取使用间隔时间的一半,即7 h,从18:00~1:00为降温期,从1:00~8:00为预热期,中间无值班期。当经过7 h的降温后,内墙的温度也许达不到值班温度,再经过7 h的预热后,内墙的温度将恢复到原来的室内温度。因此,只要预热时间≥降温时间,室内温度能够恢复到原来的温度。

以上室温调节过程需要经历一个预热期,如果缩短预热期(预热时间小于降温时间),或者取消预热期,要将室内温度很快恢复到使用温度,必须增加供热负荷,例如:提高热媒的温度和流量,或者在设计供暖系统时,放大管径、增大的面积。虽然增加了供热负荷,但缩短了预热期,仍具有节能效果。其缺点是:设备的初投资增加;由于室内温度不能快速恢复到使用温度,人们进入房间后的短时间内会有冷的感觉。

2 室温调节的方法

2.1 调节热媒的温度 

保持热媒的流量G不变,调节或者换热器的热媒出口温度。即  

例如:当tn=18 ℃,tz=10 ℃,tw=-9 ℃时

式中c为水的比热容。

降低热媒温度,使供回水温差较原来降低30%,即可将室内温度降至10 ℃。

2.2 调节热媒的流量

保持热媒的供回水温差不变,调节热媒的流量,即:

式中Gn,Gz分别为调节前、后热媒的流量。

例如:当tn=18 ℃,tz=5 ℃, tw=-9 ℃时

减少热媒流量48%,即可将室内温度降至5 ℃。 

通过调节房、单体建筑供暖干管入口处的供暖系统阀门,可以调节整个供暖小区、单体建筑内所有房间的温度,但由于使用规律不同,在夜间及节假日不使用的建筑物中,尚有些房间需要使用,采用系统调节时,不能满足这些房间的温度要求,使用电暖器也很不方便,对此可利用恒温阀解决。

在供暖系统的所有上装恒温阀(单管系统应设旁通管),下班时,将温度调至值班温度,而供暖系统的热媒温度保持不变,流量可适当减小,这样,当个别房间需要使用时,仍可满足其温度要求。

还有一种方法是在上安装电磁阀。这种电磁阀有两种状态,一种是全开状态,此时不限制热媒的流量,室温达到使用温度;另一种状态为半开状态,此时限制热媒的流量,室温降至值班温度。电磁阀的开关设在办公楼的走廊中,如果人们下班后忘记操作,值班人员可检查一遍,使电磁阀处于半开状态,室温降至值班温度。这种电磁阀有两种形式,一种是直通阀,用于双管供暖系统;另一种是三通阀,用于单管供暖系统。

3 结语  

调节室温的供暖方式适用于间歇使用的建筑,如办公楼、礼堂,而不适用于连续使用的建筑,如医院病房。当建筑物的每个房间使用规律相同时,可调节供暖系统的热媒温度和流量;否则,可设恒温阀或电磁阀,以满足个别房间的特殊需求。

应根据建筑的类型及其供暖设备的情况,确定适宜的值班温度,尽量保持较低的值班温度,但不宜低于 5 ℃,以防止建筑发生冻害。

当建筑的使用时间小于降温和预热时间之和时,在调温过程中,不存在值班期,降温和预热时间应相同,各取使用时间的一半,预热时间不能小于降温时间,否则,内墙温度低于室内空气温度,达不到应有的供暖效果。

值班期的时间取决于建筑的类型,对于一些不经常使用的建筑,如礼堂、体育馆,其使用间隔较长,更适合于调温供暖。

【声明】本网站刊载的资料由网友提供分享 资料内容纯属作者个人观点,不表示本网同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。网友转载请注明原作者姓名及出处。如有侵犯到您的版权,请与我们联系
·建筑供暖的温度控制与节能· 【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】    
    
  • 上一篇论文:
  •  
        
  • 下一篇论文:
  •  
    相关论文
    智能建筑多系统集成管理模型的研究
    智能建筑与智能化系统
    正确应用CAD软件提高建筑结构设计质量
    浅谈CAD软件应用与建筑结构设计
    存在与好好存在一个建筑现象学的奠基尝试
    汉藏结合的建筑艺术夏鲁寺
    网友评论:
    (只显示最新10条。评论内容只代表网友观点!)
    早上8:30-下午5:30
    全国客服热线: 010-84639241
    客服QQ: 10015411 / 173799180
    客服Email: edufo@163.com
      QQ交流群: 5379191 / 5371551
    网站介绍 |  联系我们 | 加盟合作 | 友情链接 | 广告服务 | 诚聘英才 | 网站地图 | 免责声明
    不良信息
    举报中心
    在职教育交流中心 版权所有 TEL:010-84639241 京ICP备06028089
    Copyright © 1998 - 2007 EDUFO Inc. All Rights Reserved
    网络110
    报警服务