兼顧預測用戶室溫的供熱系統動態(tài)模型研究.pdf

1、區(qū)域供熱作為中國北方地區(qū)采用的主要供暖方式，在改善城市人民生活，減少城市環(huán)境污染等方而有著不可替代的優(yōu)勢。但由于實際運行與設計工況的偏差，會導致“不均勻損失”、“過量供熱”等現象，造成大量的熱能浪費，對此在多數情況下都是憑借運行管理人員的操作經驗來制定調節(jié)方案。而通過對供熱系統的動態(tài)熱力工況進行建模分析，可以初步預測系統運行情況，據此提出更為合理有效的調控方案，使區(qū)域供熱系統在滿足管網各末端用戶供熱需求的基礎上，極大地節(jié)省能源消耗。

2、r>　　在目前的供熱系統模擬計算中，通常采用概算指標法確定末端用戶熱負荷，以其作為供熱管網末端設備（即散熱器）的恒定參數，從而對區(qū)域供熱管網系統或管網末端供暖房間進行模擬分析，但很少涉及兩者之間的相互作用。本文通過對散熱器的建模分析，探索供熱管網與供暖房間的數學關系，以期建立兼顧預測末端熱用戶室溫的區(qū)域供熱系統熱動態(tài)模型。首先，將散熱器（包括外殼）看作一個垂直風道，對其劃分多個控制體并建立熱動念模型，通過模擬結果與實驗測量的對比可知，該

3、模型能夠較準確地模擬散熱器內部的空氣溫度。然后，逐步擴展該模型，分別采用完全混合模型和Zonal模型，通過加入建筑蓄熱、室內熱源和太陽輻射等因素的影響分析，建立了散熱器供暖房間熱環(huán)境的多種數值模型，編制相關程序并進行模擬分析與實驗驗證。再次，本文在管網水力模型基礎上，對各管段增列能量守恒方程，建立了相應的區(qū)域供熱系統動態(tài)溫度模型，自主編制相關FORTRAN程序模擬管網運行工況。最后，本文采用詳細節(jié)點值法，在供熱管網模型中嵌入其末端用戶的

4、動態(tài)熱環(huán)境模型，使得在進行區(qū)域供熱系統模擬分析時，可同時獲得所需末端熱用戶的實時溫度分布。據此，本文可以在相當程度上預測供熱系統末端用戶的室內溫度變化，從而為區(qū)域供熱系統的新型控制/調節(jié)方案的預測和評估提供一個較為準確的平臺。
　　本文對供熱系統的質調節(jié)工況進行了研究，在考慮建筑蓄熱等因素時房間平均溫度模擬值的波動較小，且室內溫度峰/谷值相對供水溫度的峰/谷值出現半小時左右的滯后現象，該模擬規(guī)律更為接近真實情況。此外，根據供暖房間