既有住宅室内采暖系统分室控温技术的研究

论文摘要

对既有住宅室内采暖系统改造以实现分室控温,是社会比较关注的一个问题,目前出现较多的是按户分环的系统形式。鉴于既有住宅室内采暖系统多数为单管顺流式,若采用按户分环的系统形式则改造量较大且工程造价高。所以本文通过对多种能够实现分室控温的采暖系统形式的比较,明确指出,不论从改造量还是初投资等方面考虑,认为垂直单管跨越式是最佳的改造方式。本文所研究的垂直单管跨越式系统,在对原有管路不做太大改动的基础上,加跨越管于散热器的供回水管之间,每组散热器需加装温控阀实现分室控温;而在每组散热器装热分配表,在楼栋入口处加装热计量表或采用温度法的方法实现热计量。另外,本文通过对一个典型住宅进行计算,研究表明按照上述方法改造后的系统仍能达到水力平衡。并且根据改造后户间传热负荷的增加情况,以及由于跨越管的增设而改变的散热器进流系数,计算了散热面积的相应改变。考虑到系统改造后实现分室控温而出现的户间传热现象,本文借助FLUENT数值模拟软件,选取了三种不同的初始化温度8℃、10℃、12℃,对改造后的室内温度场随时间的变化进行了数值模拟。根据对模拟结果的分析,认为在实际生活中,当室内无人时将温控阀调节至12℃对应的阀门开度是比较合适的。最后,对本文的这种改造方案进行了经济性分析,即计算初投资,并对采用不同的燃料计算出了相应的回收年限。本文的研究结果对于既有住宅室内采暖系统的改造具有参考价值。本课题研究为“十一五”国家科技支撑计划重大项目“既有建筑综合改造关键技术研究与示范”部分内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的与意义
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 既有住宅室温可调的策略
• 2.1 既有住宅室内采暖系统存在的问题
• 2.2 供暖系统温控计量的意义
• 2.3 按户热计量对采暖系统形式的要求
• 2.4 既有住宅室温控制的方法
• 2.4.1 适合分室控温的系统形式
• 2.4.2 适合分室控温的相关设备
• 2.4.3 各种方法的分析比较
• 2.5 本章小结
• 第3章 单管跨越式系统室温控制方法的研究
• 3.1 单管跨越式系统相关设备的选用
• 3.1.1 散热器的选用及安装应注意的问题
• 3.1.2 热计量产品及温控阀的应用条件及选用方法
• 3.2 单管跨越式系统的设计计算
• 3.2.1 房间采暖系统热负荷计算
• 3.2.2 改造前散热器计算及管径选取
• 3.2.3 散热器进流系数的初步确定
• 3.2.4 实际进流系数的确定
• 3.2.5 水力计算
• 3.3 室内温度场模拟分析
• 3.3.1 物理模型简化
• 3.3.2 网格划分
• 3.3.3 数值计算主要步骤
• 3.3.4 分析计算结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 既有住宅室内采暖系统改造的经济性分析
• 4.1 分析依据
• 4.1.1 管道费用
• 4.1.2 相关设备费用
• 4.2 经济性分析
• 4.2.1 投资额的计算
• 4.2.2 回收年限的计算
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢