能量平衡法及其在地板輻射采暖控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人們對室內(nèi)環(huán)境熱舒適性要求的提高,和全社會節(jié)能工作的大力推廣,集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)問題成為了現(xiàn)階段備受關(guān)注的焦點。但是由于集中供熱系統(tǒng)供熱面積大、影響因素多、非線性嚴(yán)重等特點,加之我國在這方面的研究起步較晚,導(dǎo)致現(xiàn)階段缺少行之有效的集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)自動控制手段。
　　針對以上問題,本研究提出了一種全新的集中供熱系統(tǒng)自動控制調(diào)節(jié)方法——能量平衡法,該控制方法以采暖系統(tǒng)的熱平衡關(guān)系為控制基礎(chǔ),系統(tǒng)向用戶實際提供的熱量為反饋變

2、量,設(shè)定溫度下散熱末端向室內(nèi)散出的熱量為參考輸入,通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)中熱媒的流量及溫度,對供熱系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié),能量平衡法最大的特點是無需在建筑室內(nèi)安裝溫度傳感器等裝置便可以實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的有效控制,省去了在建筑內(nèi)安裝傳感器的布線問題。本研究通過理論研究和系統(tǒng)實測兩方面驗證該控制方法的可行性,同時討論其控制過程、控制效果及使用優(yōu)勢。
　　首先,本文詳細(xì)分析介紹了能量平衡法的控制對象、控制原理及實現(xiàn)途徑;進(jìn)而給出了能量平衡法自動控制系統(tǒng)的

3、構(gòu)成,其中包括硬件設(shè)備組成和軟件程序設(shè)計流程兩方面;接下來分別針對無混水的直接連接供熱系統(tǒng)和有混水泵的直接連接供熱系統(tǒng),給出了相應(yīng)的能量平衡法控制實施方案,在方案中,詳細(xì)討論了系統(tǒng)的硬件設(shè)備安裝連接方式和整體控制思想。
　　以哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院地板輻射采暖系統(tǒng)為示范工程,對其進(jìn)行了以能量平衡法為基礎(chǔ)的自動控制工程改造。通過對改造過程的詳細(xì)介紹說明了能量平衡法適合在原有采暖系統(tǒng)自動控制改造時使用;通過對改造后系統(tǒng)的運(yùn)行實

4、測分析和改造前后建筑室內(nèi)溫度對比,討論了能量平衡法的控制過程,同時證明了該控制方法的可行性。但是由于地板輻射采暖系統(tǒng)的熱惰性較大,導(dǎo)致系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的時間較長。
　　通過對改造前后采暖系統(tǒng)能耗的分析計算,驗證了能量平衡法自動控制系統(tǒng)的節(jié)能效果,結(jié)果表明,使用該方法對采暖系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,可以有效降低系統(tǒng)水泵運(yùn)行能耗60％以上。
　　最后,針對現(xiàn)有能量平衡法自動控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題及地板輻射采暖系統(tǒng)熱惰性較大的特點,本文