公共建筑供暖系统节能运行策略研究

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随着社会经济的发展,能源消耗逐渐增多,其中建筑能耗占总能耗重大的比重,公共建筑由于其运行和管理的特殊性,使其在能耗方面具有巨大的节能潜力,因此公共建筑的节能工作一直以来是建筑节能的工作重点。公共建筑由于其在使用和管理过程中具有特殊性,在冬季供暖阶段,常使用间歇运行供暖方式。为了研究不同地区、不同热特性参数的公共建筑在不同供暖阶段使用间歇供暖方式的运行策略及热负荷变化,本文建立了案例建筑的物理模型,在建筑模型中对建筑所在地区的热特性参数进行设定。本文利用De ST能耗模拟软件对案例建筑进行逐时模拟计算分析,分析了在保证室内舒适温度的前提下,不同热特性参数的建筑物在寒冷地区、严寒地区不同供暖阶段的间歇供暖运行策略以及热负荷变化规律及其差异,分析室外气象参数对建筑能耗的影响程度。通过本文的研究,建筑物所处地区的不同、热特性参数的不同是影响建筑运行策略以及热负荷的关键因素。通过模拟分析得出,在工作时间内保证室内舒适温度的前提下,寒冷地区节能建筑在供暖初寒期、高寒期以及末寒期预热时间分别为2h、2h、1h,非节能建筑在不同供暖阶段的预热时间为3h、3h、2h。且在间歇供热工况下,单位面积热负荷波动较大,节能率均达20%之上。严寒地区节能建筑在供暖初寒期、高寒期以及末寒期预热时间分别为2h、3h、2h,非节能建筑在不同供暖阶段的预热时间为4h、5h、4h,且单位面积热负荷波动较大,节能率均达17%之上。通过最小二乘法回归模拟建筑耗热量与室外干球温度、太阳辐射强度的回归参数,分析在建筑能耗变化过程中,不同地区、不同供暖阶段、不同类型建筑室外干球温度以及太阳辐射强度所占的权重,并根据权重计算出供暖阶段综合权重室外温度,分析对于寒冷地区、严寒地区不同供暖阶段节能运行策略不同的原因。得出寒冷地区运行策略相同的供暖阶段综合权重室外温度为-2℃≤T′out-solar<2℃,严寒地区为-5℃≤T′out-solar<0℃。两个地区的节能建筑在综合权重室外温度为-5℃≤T′out-solar<0℃时均可推荐采用预热时间为2小时的间歇运行策略。本文相关研究结果可为寒冷地区以及严寒地区的公共建筑冬季节能运行策略提供了一定的理论指导。
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