建筑节能测控一体化系统的研究

论文摘要

我国建筑能耗占社会总能耗的27.8%,北方城市中的冬季采暖能耗又约占建筑能耗的65%,供热节能成为建筑节能的一个不可或缺的重要组成部分。我国北方地区冬季供暖以集中供热为主,不仅消耗大量的燃煤而且造成严峻的环保压力,其中存在巨大的节能减排空间。这其中既有热源部分的热效率问题,又有传输过程的热损失问题,更有终端热用户的热平衡和合理用热的问题。针对在同一网段内混网设置的不同热需求难以兼顾的问题,以及其产生的供热效果差(包括冷热不均和舒适度不足)和能源浪费大的负面结果,分析其原因是在于传统的供热方式缺乏在适当位置上的适当调控与适当计量。按照国外集中供热的经验,分户调节是解决这一问题的有效手段。但国内户表相关技术尚未过关,难以有效的在末端进行调节。由于系统在关键位置上热计量表和热调节表的缺失,也造成了管理运行人员没有具体的数量上的依据来控制管理。本文针对热用户的合理用热存在的问题,建立了区域供热控制系统的模型,采用供热区域调控与计量(楼表)这个不可或缺的平台,通过制定其控制策略,根据建筑物的使用功能不同进行区段划分,分为供热时段与防冻时段。在供热时段动态调整管网回水温度,增大供回水温差,提高供热的品质,改善热力平衡；在防冻时段采用气候补偿的方式,根据外界环境温度的变化间歇窜热,在保证供热安全的前提下合理用热,达到节能的效果；在由防冻时段转换为供热时段时,利用智能模态切换进行时段的转换,确保室内的温度在规定时间内准时快速上升到指定温度。该系统实现了分时供热、防冻窜热、模态切换、数据传输和热计量等功能,即实现了节能减排,又创造了一个更加舒适的生活环境。针对某高校的区域供热控制系统的现场运行情况进行分析。该工程(非寒假期)引入楼表后全校供热节能率为16.61%；其中,办公建筑供热节能率为17.4%,宿舍建筑供热节能率为15.82%；由此可见,针对分户计量技术尚不完善的现状,采用区域供热调控装置确实具有良好的节能性和性价比,从积极意义上提高了能源的利用效率,对于建筑能耗的研究起到了积极的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 国内外用热现状
• 1.2.1 国外用热现状
• 1.2.2 国内用热现状
• 1.3 存在的问题与解决措施
• 1.4 本文的研究内容及结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 智能区域供热控制系统
• 2.1 区域供热控制系统建模
• 2.2 智能区域供热控制器研发目的及意义
• 2.3 智能区域供热控制器结构
• 2.4 智能区域供热控制器原理
• 2.5 阀门配置方案
• 2.6 智能区域供热控制器算法设计
• 2.6.1 分时供热
• 2.6.2 防冻时段气候补偿
• 2.6.3 智能模态切换
• 2.7 人机界面
• 2.8 应用实例
• 2.9 本章小结
• 第三章 节能效率分析
• 3.1 分析前提与整理
• 3.1.1 基础数据
• 3.1.2 前提条件设置
• 3.1.3 供热天数统计
• 3.1.4 实测数据整理
• 3.1.5 节能计算公式
• 3.2 总节能效益分析
• 3.2.1 非寒假期间耗热分析
• 3.2.2 寒假期间耗热分析
• 3.2.3 非寒假与寒假期间耗热对比分析
• 3.2.4 手自动对比节能效益分析
• 3.2.5 不同温度段下耗能分析
• 3.2.6 经济效益分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 附录1 非寒假期间平均每天单位面积耗热表
• 附录2 寒假期间平均每天单位面积耗热表
• 致谢
• 研究生履历