基于供热计量系统的建筑热特性研究

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随着热计量的发展,计量供热对供热系统的调节提出了更高的要求,学者和专家对建筑物的热特性已经进行了大量研究。本文主要分析有供热系统时建筑物热特性,建筑物内供暖系统的加入会改变原有建筑物的热特性,建筑的热特性不单单与建筑物围护结构有关,也与其他学者所提到的建筑综合热惰性相关。本文主要从延迟和衰减特性两个方面来分析建筑的热特性。首先,根据建筑物典型房间的传热微分方程、供热系统的传热微分方程,建立了MATLAB/Simulink的仿真模型,利用仿真的方法分析了正常供暖状态下室内温度和供热负荷在不同室外温度、太阳辐射和风速的影响下的延迟特性,并得出它们对延迟特性影响的程度。另外并验证了供水温度并不会影响正常供暖房间的延迟特性。其次,以不同保温性能的房间为模型,分析了正常供暖状态下建筑的温度衰减特性和供热负荷衰减特性。为了便于分析供热负荷衰减特性,提出了供热负荷衰减系数的概念,此系数可以表征供热负荷的衰减特性,并对比了两种不同保温性能的房间室内温度和供热负荷的稳定性。最后,从室外温度的规律着手,根据室外温度的规律制定调控时间段,并进行了时间段调节的合理性验证。太阳辐射得热对房间的负荷影响较大,因而对太阳辐射的热贡献率和室内温升进行了仿真分析。根据建筑的衰减和延迟特性、供热系统调控策略以及太阳辐射引起的室内温升的研究结果,得出适合于冬季供暖系统工程应用的室外综合温度理论计算式。热计量实现了用户自主调控,为了适应用户自己调控给热网带来影响,热网也必须在被动调控的同时主动的对其进行调控。正常供暖状态的建筑热特性的规律对供热运行的调控更加实用。
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