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摘要:北方的冬天气温较低,暖气是冬天必不可少的取暖方式。建筑在供暖中主要是以室内温度作为评判标准,而室内的温度主要就是由经济性、舒适度以及生产工艺多方面所决定的。而不同建筑物在室内温度的要求上也各有不同。对于民用建筑,室内的温度需要在控制到二十摄氏度之间。文章主要就是针对了如何通过一些合理的方法以及措施对建筑的温度进行合理的控制同时又可以最大程度的降低能耗。
关键词:供暖;室内温度;控制技术
引言
当前我国建筑正处于高速发展时期,并且在很长一段时期内仍会呈上升状态,也对很多相关产业的发展起到一定的推动作用。同时,也对供暖体制改革提出了更高更具体的要求。供暖建筑的室内温度是依据热舒适性、经济性及生产工艺等方面条件制定的,对各种建筑的室内温度都有具体的规划。一般情况下,民用建筑的主要房间其室内温度适宜在16~20℃之间。在室内温度比规定的温度低的情况下,就无法满足热舒适性、生产工艺等方面的需求;在高于规定的温度时,虽然热舒适性得到满足,但耗热量却相应提高,非常不不利于建筑节能要求。对供暖方法与智能供暖温度控制器的选用提出了室温调节的方法和措施。
供暖建筑的室内温度是保证供暖品质与节能方面的主要依据。建筑供暖是为了满足人、生产及其它社会的特殊需求,人们在室内进行社会活动时,需要有令人感到稳定且舒适的室内温度;当人们停止社会活动,房屋空闲的时候,从节能的角度讲,可以使室内温度降低至较低幅度,也就是值班温度。
1室温控制技术现状分析
欧洲自20世纪70年代起实施供热计量收费,对供热系统以及用户的节能措施格外重视,特别是室温控制、热计量、热网水力平衡调节技术等方面。在这些方面,德国、芬兰、瑞典等国处于世界领先水平,具有完善的末端温度控制系统及热计量收费标准。德国大部分住宅建筑有集中供暖自动控制中心,可根据室外温度的变化对室内温度进行调节。芬兰77%左右的住宅楼室内温度通过安装在散热器上的恒温阀来控制。在瑞典,住宅建筑内的散热装置采用分档调节,最高档一般不超过25℃,最低档则可完全关闭散热装置。波兰供暖建筑内的动态变流量自控系统可使用户设定不同室温。美国的供暖系统具有预设功能,可在上班前的一段时间自动关闭,在下班前的一段时间自动开启,不仅保证供暖质量,而且减少了无人时段的热量浪费。与国外相比,我国供热系统缺乏热计量装置的使用及室温调控方法,用户很难实现用热量实时调节。用户对热量的概念不清楚,按面积收费的计费机制也导致部分用户节能的积极性不高。据统计,我国由于开窗散热而造成的热量浪费占总供热量的30%以上。
2室内计量温度和传统的非分户热计量供暖的主要区别
在使用新型供暖计量的住宅中,供暖方式采用的是低温热水底板供暖时。我们在进行供热计量中,热负荷计算应该将室内的温度下调2℃。现在室内装修中大多采用的是底板辐射的供暖系统(这一系统也就是我们常说的地热)。底板辐射供暖的供暖方式有两种,第一种是底板热辐射。第二种是空气温度。这两者之间的供暖方式能够有效的为室内进行供暖,保障室内温度至少在18℃以上。新型的供暖方式在效果上相较于传统的供暖方式有2℃左右的舒适度提升,因此在计量室内供暖温度的过程中,应该将热负荷温度下调2℃。通常情况下,传统的供热实现室内温度18℃,在新型供热系统下,就有可能让室内温度达到20℃。
3供暖室内温度控制技术
3.1相变蓄热
相变材料具有蓄热密度高、蓄热温度恒定以及材料热稳定性较好等特点,通过夜间蓄热、白天放热来满足室内舒适性要求,能有效解决能量在时间和空间上供需不匹配的问题并产生较好的经济效益。
目前,国内外学者针对相变蓄热技术在供暖室温控制方面的应用进行了一些研究。在相变材料的性能方面,指出建筑围护结构的蓄热能力在建筑室温控制中起着重要的作用,将相变材料应用于围护结构是解决建筑蓄热能力不足的有效途径。在相变材料的封装技术方面,将相变材料封装到围护结构中进行蓄热,利用TRNSYS软件开发和设计了一种填满不同相变材料的复合墙体。以上两项研究,均可起到调节室内温度、将高峰负荷转移到非高峰时段、降低建筑能耗的作用。
在供暖系统方面,提出了一种双层相变蓄热地面辐射供暖系统,供水温度为40℃时,室温可维持在16.5℃以上。设计了适用于民用住宅供暖的相变蓄热水箱,模拟结果表明满足供暖温度需求,但体积较大,制作、运输、维修较困难。建立了太阳能-相变蓄热-新风供暖系统及耦合传热模型,并提出了系统运行控制策略,确保了房间新风送风温度的稳定,但不能使房间温度维持稳定。提出了一种适用于智能建筑能源管理的新型相变材料储能系统及相应的热电联合两级调度策略,相变材料储能系统实现了电力的削峰填谷,实时的热电控制可以缓解电力和室内温度波动,降低了建筑的运行成本,但投资较高。
3.2智能型供热系统温度控制器的选用
在锅炉一次供、回水之间加一个电动调节阀,当所需供水温度比实际供水温度高时,我们可以能过控制器实现自动让调节阀打开,当电动调节阀打开时一次回水进锅炉的量就小了,因为进的水少了,利用燃气锅炉本身的智能性,它会控制锅炉的只开小火,这样我们就既满足用户的温度要求,同时还可以缩短锅炉的大火时间,或者说减少锅炉的开炉时间,从而达到节能的要求。这样看来锅炉的一次供水温度的控制是最为关键的一个量了,怎样才能合理的控制这个一次出水温度呢。我们可以在室外安装一个室外温度传感器来实时的采集室外温度,然后我们通过室外温度作为调节一次供水温度的量,从而实现温度的闭环调节。这种方案的主要控制原理就是,当锅炉一次供水温度比实际的要要求供水的温度要高时,那个电动调节阀会自动打开把锅炉的一次回水混到一次供水中去(至于阀的开度要开多少这个问题,系统完全是智能的,不用用户来操心。),这样既减少了回锅炉的水量也降低了锅炉的一次供水温度。进锅炉的水少了,锅炉就会自动小火,从而达到节能效果。另外,本套节能系统带有一个上位机,上位机包括系统的工艺流程,实时数据,控制功能,以及整个采暖季度的历史数据查询、打印。上位机有三种控制方式以供用户来选择,这三种控制方式分别为:系统自动运行、系统手动运行、系统定温运行。
上位机系统运行的温度曲线都可以由用户来设定,还配有很多精细的修正参数,在不同的情况下能达到不同的要求,这样系统有很强的可修正性,系统的界面和功能都可以根据客户的要求来作相应的修改,这就具有一定的灵活性。
3.3恒温阀
恒温阀是装在散热器上的,对于有些单管系统应当设置旁通管。在下班时就只需要对系统进行温度调节,调节至值班温度,就可以在个别需要供暖的房间进行其需要的温度供应了。这个基础是建立在整个供暖系统保持不变的热媒温度上的,只需要对流量畸形适当的减小就可以了。
结语
随着本项目的实施,智能物联网络将在城市铺开,不仅仅可利用本网络进行温度采集和控制,更为数字化、智能化城市创造了基础,借助于这张网将更进一步推进数字化城市的建设。
参考文献
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