【正文】 第三章 建筑不用用熱模式與耗熱量的試驗(yàn)研究 .....................................................................................14 167。 12 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線 ............................................................................................................. 8 167。那么不同的用熱模式室內(nèi)溫度怎樣變化，各種用熱模式耗熱量相差多大，能有多大節(jié)能空間，是否影響熱用戶的室內(nèi)熱舒適性，這些均是我國(guó)熱計(jì)量工作推廣應(yīng)用中需要明確的問(wèn)題。地板地板輻射采暖建筑其蓄熱性不同于散熱器輻射采暖建筑，由于其舒適節(jié)能特性使該種采暖方式得到廣泛應(yīng)用，本 文主要針對(duì)邢臺(tái)地區(qū)低溫地板輻射采暖分戶計(jì)量建筑熱用戶不同用熱模式室溫和耗熱量的規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果歸納總結(jié)邢臺(tái)地區(qū)室溫變化規(guī)律和耗熱量特性。 13 課題的研究目的和意義 .......................................................................................................... 8 第二章 邢臺(tái)地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案 .............................................................................................................. 9 167。 31 引言 ..................................................................................................................................14 167。 41 引言 .................................................................................................................................20 411 熱負(fù)荷換算成室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度原理 ....................................................................................20 412 熱負(fù)荷換算成室外設(shè)計(jì)溫度原理 ...................................................................................20 167。 51 結(jié)論 ..................................................................................................................................25 167。二是系統(tǒng)自身的節(jié)能，即提高集中供熱系統(tǒng)的供熱效率，減少在管道中流動(dòng)過(guò)程中的能量耗散損失。分戶熱計(jì)量系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)被推廣是 解決降低建筑能耗的重要手段和方法，但是，目前分戶熱計(jì)量還有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步研究和商榷。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)熱費(fèi)的構(gòu)成因素和各因素的比例范圍還沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，不同地區(qū)、不同朝向、不同戶型、不同樓層的熱費(fèi)修正系數(shù) 等都還沒(méi)有一個(gè)明確的研究結(jié)果，各地政府制定政策還沒(méi)有現(xiàn)實(shí)可靠的依據(jù)。通斷式供熱模式的熱分?jǐn)偧夹g(shù)進(jìn)行了較為全面的試驗(yàn)研究，證明了通過(guò)控制閥門的開啟時(shí)間（比）來(lái)對(duì)采暖費(fèi)用進(jìn)行分?jǐn)?的技術(shù)是可行的。 70 年代，隨著世界能源危機(jī)的出現(xiàn)，更加提高了人們節(jié)約能源的意識(shí)并投入了更多的精力提高能源的利用效率，因此節(jié)能技術(shù)和設(shè)備也隨之得到迅猛發(fā)展 ； 80 年代初，歐 洲一些供熱發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始全面實(shí)行集中供熱分戶熱計(jì)量。此條例作為分戶熱計(jì)量收費(fèi)制度在德國(guó)強(qiáng)制推行的重要法律依據(jù)。在 1994 年丹麥政府實(shí)行了多項(xiàng)鼓勵(lì)使用分戶熱計(jì)量收費(fèi)的惠民政策，即由政府補(bǔ)貼設(shè)備所需款的 60%。與此同時(shí)，河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 8 8 集中供熱系統(tǒng)的分戶熱計(jì)量相應(yīng)技術(shù)也得到進(jìn)一步發(fā)展，供熱的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)更加先進(jìn)，計(jì)費(fèi)技術(shù)和制度更加可信和準(zhǔn)確，整個(gè)供熱分戶熱計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置正在向自動(dòng)化、小型化發(fā)展。 圖 論文技術(shù)路線圖 167。因此， 了解不同用熱模式下 用戶的耗熱量和室內(nèi)設(shè)定溫度對(duì)熱負(fù)荷的影響 是本文所要研究的 主要 本方向。此熱負(fù)荷分布規(guī)律有利于提高熱源的熱效率和供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在眾多因素影響下尋求這種相對(duì)準(zhǔn)確和穩(wěn)定的變化規(guī)律是進(jìn)行集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方案和決定熱源運(yùn)行模式的重要條件。 由于 熱用戶所處建筑位置和用熱規(guī)律決定著用戶熱需求的大小，所以對(duì)不同典型位置的用 戶在不同用熱規(guī)律情況下，開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。由于試驗(yàn)期間天氣的影 響，能夠配合試驗(yàn)的可選取用戶太少，所以建筑的不同典型位置只確定五種，即頂層端部位置、頂層中間位置、首層端部位置、其它層端部位置及其它層中部位置。 熱用戶 針對(duì)這三項(xiàng)主要內(nèi)容 反饋的具體河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 10 10 內(nèi)容如下 ： 221 邢臺(tái)地區(qū)建筑概況 如下圖 是根據(jù)邢臺(tái)地區(qū)問(wèn)查調(diào)卷總結(jié)歸納的數(shù)據(jù)并做成了柱狀圖，從圖中顯而易見(jiàn)邢 臺(tái)地區(qū)的建筑層數(shù)大部分是 46 層， 79 層稍次之， 10 層以上的建筑很少，這與邢臺(tái)是中等城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較落的現(xiàn)狀相吻合。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 11 11 表 熱用戶家庭結(jié)構(gòu) 家庭類型 家庭成員結(jié)構(gòu) 上班 2 人家庭 夫妻二人在工作日外出工作 退休家庭 家 中長(zhǎng)時(shí)間有一位或是多位老人居住 基本家庭 夫妻及子女一起居住，夫妻工作，子女上學(xué) （居多）或是工作 復(fù)合家庭 三代同堂或是多人居住 單人家庭 一人獨(dú)居，工作日外出工作 邢臺(tái)地區(qū)居民居家情況0%10%20%30%40%50%60%全天在家 上午在家 中午在家 下午在家 晚上在家居家情況所占百分比 圖 邢臺(tái)地區(qū)熱用戶居家情況 由圖 可 知，工作日期間熱用戶居家時(shí)間主情況要分為兩類，晚上在家和全天在家，全天在家的情況最多，主要是因?yàn)殚_展調(diào)研期間，將近春節(jié)，很多家庭老人搬來(lái)和子女一起生活，增加了家中一直有人的概率，并且很多家庭的孩童處于寒假假期，一般都會(huì)留在家中，因此在邢臺(tái)地區(qū)家中全天有人的概率達(dá)到50%，還有 15%的用戶上午在家。其他的情況，對(duì)于室內(nèi)溫度閥的調(diào)節(jié)，可以稱之為隨機(jī)模式，即室內(nèi)熱用戶根據(jù)自身對(duì)于環(huán)境熱舒適性的要求和室內(nèi)溫度來(lái)調(diào)室內(nèi)溫度，這種調(diào)節(jié) 無(wú)任何規(guī)律性，沒(méi)有時(shí)間限制，熱用戶自身完全根據(jù)自己用熱需求來(lái)調(diào)節(jié)用熱。 邢臺(tái)地區(qū)熱用戶室內(nèi)溫控閥調(diào)節(jié)情況0%20%40%60%80%調(diào)節(jié) 不調(diào)節(jié)室內(nèi)溫控閥調(diào)節(jié)情況所占百分比 圖 邢臺(tái)地區(qū)熱用戶室內(nèi)溫控閥調(diào)節(jié)情況 如圖 所示，邢臺(tái)地區(qū)熱用戶調(diào)節(jié)室內(nèi)溫控閥的占 65%，不調(diào)節(jié)室內(nèi)溫控閥的占 35%，室內(nèi)溫控閥的調(diào)節(jié)決定了熱用戶的用熱模式，同時(shí)對(duì)我們的試驗(yàn)有至關(guān)重要的影響。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 14 14 167。 31 引言 本次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選定邢臺(tái)地區(qū)錦繡中華園小區(qū)內(nèi)的典型建筑。 167。其外形如圖 所示。 表 熱用戶 試驗(yàn) 時(shí)間 熱用戶所處位置及周邊情況說(shuō)明 41601 2 月 21 日 2 月 25 日 溫控閥始終接通 。 41101 2 月 21 日 2 月 25 日 溫控閥始終接通 。 42102 2 月 21 日 2 月 25 日 溫控閥始終接通 。 頂層 端部位置 ，長(zhǎng)期 有人 。 周邊用戶全部供暖。 42402 9： 1517:11 溫控閥斷開，其他時(shí)間為接通。 周邊用戶全部供暖。 周邊用戶全部供暖。 41101 08:3514:23 14:3016:14 溫控閥斷開，其他時(shí)間接通。 其它層中間 位置，長(zhǎng)期 有人周邊用戶全部供暖。 在表 、表 、表 的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行熱計(jì)量?jī)x表熱值的記錄。 錦繡中 華園 4 號(hào)樓共 3 梯，一梯兩戶小區(qū)內(nèi)，為 6 層建筑，于 07 年竣工，屬于國(guó)家“二步節(jié)能”建筑。 圖 錦繡中華園小區(qū) 4 號(hào)樓 考慮到各錦繡中華園小區(qū)各樓用戶眾多，戶型也不同，熱用戶的用熱模式各不相同，受到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件的限制，不能對(duì)小區(qū)內(nèi)所有用戶開展試驗(yàn)。 確定典型位置后，在典型位置用戶家中安放電子溫度記錄儀和溫控閥，錦繡中華園小區(qū) 4 號(hào)樓安放儀器的具體熱用戶為 4110 4120 4160 4210 42402 共計(jì)五戶，開始記記錄數(shù)據(jù)。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 18 18 圖 采暖耗熱量管理軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖 332 典型用戶固定模式日熱負(fù)荷 根據(jù)對(duì)建筑不同典型位置熱用戶固定模式的試驗(yàn)，得出日耗熱量，根據(jù)各 戶建筑面積計(jì)和日耗熱量算得試驗(yàn)期內(nèi)固定模式下各典型用戶的熱負(fù)荷，具體見(jiàn)表 。 表 工作模式典型用戶熱負(fù)荷 熱用戶 41601 41201 41101 42402 42102 日耗熱量（ kWh） 熱負(fù)荷指標(biāo)（ W/m2） 室外平均溫度（ ℃ ） 室內(nèi)平均溫度（ ℃ ） 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿 19 19 從表 可以看出，在室外溫度稍低時(shí)，工作模式下用戶熱耗仍比固定模式的熱耗要小，但五個(gè)典型用戶室內(nèi)溫度和熱耗的規(guī)律基本與固定模式相同。 典型用戶不同用熱模式下熱負(fù)荷41101 41201 41601 42102 42402典型用戶房間號(hào)熱負(fù)荷固定模式下熱負(fù)荷w/m2工作模式下熱負(fù)荷w/m2隨機(jī)模式下熱負(fù)荷w/m2 圖 典型用戶不同用熱摸下的熱負(fù)荷 從圖 可以很直觀的比較五個(gè)典型用戶在不同用熱模式下的熱負(fù)荷指標(biāo)和同一模式下典型用戶的熱負(fù)荷指標(biāo)變化。 34 本章小結(jié) 本章主要對(duì)建 筑不用用熱模式與耗熱量的試驗(yàn)研究，以五種不同位置的典型熱用戶的不同用熱模式下的用熱情況和室內(nèi)溫度的變化為研究對(duì)象，分析得到了五種典型位置熱用戶在典型日的室內(nèi)外平均溫度、室內(nèi)日耗熱量及換算成室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為 18℃時(shí)的熱負(fù)荷指標(biāo)，該指標(biāo)也是對(duì)整個(gè)錦繡中華園小區(qū)開展熱負(fù)荷分析研究的基礎(chǔ)。具體見(jiàn)公式（ 1）。 412 熱負(fù)荷換算成室外設(shè)計(jì)溫度原理 為了更加準(zhǔn)確的研究不同用熱模式熱負(fù)荷的影響因素、排除偶然因素的影響于是把典型用戶三種模式即固定模式、工作模式以及隨機(jī)模式下的熱負(fù)荷利用公式 (2)均換算到邢臺(tái)地區(qū)室外設(shè)計(jì)溫度 8℃下的熱負(fù)荷以方便與換算成室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度 18℃下的熱負(fù)荷指標(biāo)對(duì)比，從而總結(jié)歸納出科學(xué)合理的熱負(fù)荷變化規(guī)律。Q —— 試驗(yàn)日熱用戶平均負(fù)荷指標(biāo)， w/m2 ； Q —— 室外設(shè)計(jì)溫度為 8℃時(shí)的負(fù)荷指標(biāo)， w/m2； tw —— 試驗(yàn)日室外日平均溫度，℃； tn —— 試驗(yàn)日室內(nèi)日平均溫度，℃。五個(gè)圖均能說(shuō)明在其他條件基本相同的情況下，設(shè)定室內(nèi)溫度高低與熱負(fù)荷指標(biāo)的大小成正比即室內(nèi)設(shè)定溫度越高熱負(fù)荷指標(biāo)越大。工作模式用戶對(duì)室內(nèi)溫控閥 白天熱用戶家中人員出去工作，家中無(wú)人，晚上回家后重新設(shè)定溫控閥溫度 調(diào)節(jié)。工作模式對(duì)溫控閥進(jìn)行 調(diào)節(jié)，室外平均溫度高的時(shí)候調(diào)低節(jié)溫控閥溫度，室外溫度低的時(shí)候調(diào)高溫控閥溫度，就不會(huì)出現(xiàn)用戶在室外溫度高的情況開窗散熱的現(xiàn)象，有利于國(guó)家提倡節(jié)能減排戰(zhàn)略。室內(nèi)溫度僅受到室外平均溫度的影響，室外平均溫度越低，用戶的耗熱量越大，反之室外溫度越高，用戶的耗熱量越小。 167。通斷時(shí)間面積法符合國(guó)家建筑節(jié)能的要求，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)能得到會(huì)得到大范圍的推廣和應(yīng)用。 由于 熱用戶所處建筑位置和用熱規(guī)律決定著用戶熱需求的大小，所以對(duì)不同典型位置的用戶在不同用熱規(guī)律情況 下，開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。這些均是我們?cè)谶@次試驗(yàn)中已經(jīng)明確的問(wèn)題。分戶熱計(jì)量是一種能夠通過(guò)促使用戶改變用熱模式而達(dá)到促進(jìn)節(jié)能減排目的有效方法，但是由于我國(guó)供熱水質(zhì)差，分戶熱計(jì)量的儀表易受供熱水中的雜質(zhì)堵塞損壞系統(tǒng)設(shè)備、故障率高等問(wèn)題，影響了我國(guó)分戶熱計(jì)量技術(shù)的大面積推廣。 參考文獻(xiàn) [1] , . Monitoring System for Heating and Cooling Energy Allocation in Mutiple Occupancy Building. ASHRAE Transaction, ~804 [2] . Simonson, M. Leskinen. IEA energy conservation in buildings and munity systems, in: Proceedings of the Presentation at the fifth Joi