地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究毕业论文

1、工业大学城市学院 毕业设计论文作 者：黄金玉 学 号：095752系 ：能源与环境工程系专 业：建筑环境与设备工程 题 目：地区地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究 指导者： 春华 讲师 评阅者：2013年 6月 5日35 / 42毕业设计论文中文摘要题目：地区地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究摘要：分户热计量设备和通断时间面积法的应用给了热用户自主调节室温度的可能，由于室热舒适性、经济条件、节能减排、家庭结构等因素热用户自主设定室温度，因而衍生出不同的用热模式，进而使各热用户以与整个建筑的耗热量均与未分户计量前发生明显的变化。那么不同的用热模式室温度怎样变化

2、，各种用热模式耗热量相差多大，能有多大节能空间，是否影响热用户的室热舒适性，这些均是我国热计量工作推广应用中需要明确的问题。低温地板辐射采暖建筑其蓄热性不同于散热器辐射采暖建筑，由于其舒适节能特性使该种采暖方式得到广泛应用，本文主要针对地区低温地板辐射采暖分户计量建筑热用户不同用热模式室温和耗热量的规律进行试验研究，并根据试验结果归纳总结地区室温变化规律和耗热量特性。关键词：热负荷 用热模式 分户热计量 耗热量 通断时间面积法 室温度 热舒适性 毕业设计论文外文摘要Title: Xingtai floor heating household metering building heating

3、mode at room temperature and heat consumption Experimental StudyAbstract:Household heat metering device and the off time of the application area method to heat the user the possibility of self-adjust the indoor temperature, the indoor thermal comfort, economic conditions, energy conservation, family

4、 structure and other factors heat users set their own indoor temperature, thus derived from different heat mode, thereby enabling the user as well as the thermal heat consumption of the building were measured with and without splitting occurs prior to significant changes. So different indoor tempera

5、ture with a hot model how changes in a variety of modes of heat consumption with hot big difference, to have much energy space, whether affecting the thermal indoor thermal comfort of users, these are our work to promote the application of heat metering requires clear problem. Radiant floor heating

6、floor construction is different from that of its regenerative radiant heating radiator building, because of its energy-saving features make this kind of comfortable heating methods are widely used, this paper focuses Xingtai temperature radiant floor heating household metering building thermal heat

7、patterns of different users temperature and heat consumption of a pilot study law, and according to test results summarized Xingtai room temperature variation and heat loss characteristics.Keywords: Heat load heat mode the heat consumption of household heat metering off time area method indoor tempe

8、rature thermal comfort test目 次1 绪论11.1 地板采暖分户计量系统与散热器采暖系统11.1.1 地板采暖分户热计量系统11.1.2 散热器采暖系统11.1.3 地板采暖与散热器采暖室温度随室外环境的变化21.2 国外分户热计量的发展现状21.2.1 国的分户热计量与建筑节能21.2.2国外的分户热计量与建筑节能41.3 研究容与技术路线51.4 课题的研究目的和意义52 地区各热用户用热情况现场调查62.1 引言62.2 现场调查情况62.2.1地区建筑概况72.2.2地区热用户家庭情况82.2.3地区热用户热计量情况92.2.4 地区热用户装热量表前后热舒适感

9、觉102.2.5 地区热用户室温控阀调节初衷102.2.6 地区热用户计量收费情况接受情况112.3 本章小结113 建筑不同用热模式与耗热量的试验研究1131 引言1132 锦绣中华园小区典型用户三种用热模式具体试验方案123.2.1 试验仪器123.2.2 试验期间温控阀的调节123.2.3 固定模式的试验过程133.2.4 工作模式的试验过程143.2.5 随机模式的试验过程143.3 锦绣中华园小区典型用户不同用热模式下的热负荷153.3.1 典型位置的确定153.3.2 典型用户固定模式日热负荷173.3.3典型用户工作模式日热负荷173.3.4 典型用户随机模式日热负荷183.4

10、本章小结194.1 引言194.1.1 热负荷换算成室设计温度原理194.1.2 热负荷换算成室外设计温度原理204.2 室温度随室外环境温度的变化规律204.3 室外平均温度变化影响日热负荷变化规律分析214.3.1 固定模式下室外平均温度变化影响热负荷的变化规律214.3.2 工作模式下室外平均温度变化影响热负荷的变化规律224.3.3 随机模式下室外平均温度变化影响热负荷的变化规律244.4 采暖季耗热量的预测和节能率分析254.4.1 采暖季的耗热量预测254.4.1 采暖季用户不同用热模式下的节能率分析274.5 本章小结285 结论和展望285.1 结论285.2 展望29参考文献

11、30附录A32分户计量供热系统热用户用热问卷调查32致341 绪论1.1 地板采暖分户计量系统与散热器采暖系统1.1.1 地板采暖分户热计量系统分户计量收费中最适合的是低温地板辐射采暖系统，它是供热方式中节约能源的采暖方式，经过近几年的不断完善和实践，已日趋成熟。（一）地板采暖的节能特性地板采暖的节能特性：降低了房间下部的温差,房间温度垂直分布均匀，房间无明显高温区，减少了房间无效热损失等，使用户的热舒适性有所提高；辐射换热比例大，在与散热器采暖一样热舒适感前提下，地板采暖房间设计温度可降低23，降低了室外因对流引起的换热损失；用地板采暖系统供回水温度一般为6050，大大降低了热媒输送过程中的

12、无效热损失。（二）地板采暖的适应性地板采暖能够与集中供热热运行参数的采暖方式相适应，有利于充分有效利用低品位能源。目前低温地板辐射采暖设计温度一般为6050。辐射采暖因为具有较为合理的平面分布和纵向温度场，所以在采暖初期与末期热网所能提供的最高50 回水温度，与不足 810的温差，仍然可以满足室温度的分布需求，能够满足用户的热舒适感，因此与其它形式采暖系统相比低温地板辐射采暖的温度要求更适应集中供热热网的实际运行工况。地板辐射采暖系统更容易实现分户热计量和控制。（三）低温地板辐射采暖系统的管材交联聚乙烯管是低温地板辐射采暖系统中使用最多的管材，这种管材具有抗老化、耐腐蚀、地下无接口、成本低、水

13、阻力与膨胀系数小、不易结垢等优点。采用交联管既可以满足技术要求，也可以降低管材的价格，使系统费用大大降低。低温地板辐射采暖系统温差小，热媒温度低，低温地板辐射采暖系统热稳定性好，热容量大。1.1.2 散热器采暖系统散热器是最常见的室供暖系统末端散热装置，其功能是将供暖系统的热媒所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。随着经济的发展以与物质条件的改善，市场上的散热器种类很多。对于选择散热器的基本要求，主要从：热工性能方面的要求，安装、使用和生产工艺方面的要求，经济方面的要求，卫生和美观方面的要求，使用寿命的要求，目前国外生产的散热器按制造材质分：铸铁、钢制散热器两类，按其构造形式分为柱型、翼型、平

14、板型、管型等。散热器采暖的不节能，房间温度垂直分布不均匀，房间有明显高温区，增加了房间无效热损失等，使用户的热舒适性有所降低；辐射换热比例小，在与地板辐射采暖一样热舒适感前提下，散热器采暖房间设计温度要提高23，增加了室外因对流引起的换热损失；用散热器采暖系统供回水温度一般为9570，增加了热媒输送过程中的无效热损失。散热器采暖系统使用的最多是铸铁管，这种管材易老化、易腐蚀、易结垢等缺点。散热器采暖系统温差大，热媒温度高，系统稳定性不好。1.1.3 地板采暖与散热器采暖室温度随室外环境的变化 图1.1地板采暖与散热器采暖室温度随室外环境的变化通过图1.1可以看出在用户的朝向、用热面积、外围围护

15、结构等条件一样的情况下，在同一典型工作日即室外环境温度一样，地板采暖的室温度要比散热器采暖的室温度高23，地板采暖比散热器采暖更具节能优势，地板采暖的室温度在22左右，符合人体热舒适性的要求，地板采暖在热舒适性方面优于传统的散热器采暖系统。1.2 国外分户热计量的发展现状1.2.1 国的分户热计量与建筑节能众所周知，能源是一个国家经济发展和社会进步的重要物质基础和保障，经济发展的速度受能源开发和利用的效率的制约，能源的短缺和浪费势必将会严重制约经济的发展速度，而且目前人类使用的绝大多数多能源都是不可再生能源，所以，想方设法降低建筑能耗、科学合理的开发和利用能源、提高能源的使用效率、大力开发可再

16、生能源等是解决能源短缺问题的根本。建筑节能主要包括两个方面的容：一是建筑围护结构的节能，即改善房间的墙体、地面、屋顶、窗体，加强其保温隔热性能，减少通房间外围围护结构的热量损失。二是系统自身的节能，即提高集中供热系统的供热效率，减少在管道中流动过程中的能量耗散损失。针对我北地区而言，建筑集中供热系统主要指集中供热系统。据有关部门的初步统计，我国2002年的建筑物使用能耗为1.79亿吨标准煤，占全国商品能源消费总量的15，其中采暖能耗占得比例最大。因为分户热计量技术具有高效节能、提高热用户用热舒适感等特点，而且有节能减排的需求，所以，分户热计量在全国围得到了广泛的重视和发展应用。分户热计量系统在

17、全国围被推广是解决降低建筑能耗的重要手段和方法，但是，目前分户热计量还有许多问题有待进一步研究和商榷。首先，是实现分户热计量后收费制度改革问题和集中供热系统的运行调节以与控制技术尚待解决。分户计量收费后，热用户能够实现自动调节供热量，集中供热系统由定流量运行模式转变为变流量运行的模式，系统的控制模式、供热参数、调节机制将发生很大的变化。其次，是分户热计量中热费计算还没有一个明确的、科学的、合理的理论计算方法。目前，国对热费的构成因素和各因素的比例围还没有统一的规定，不同地区、不同朝向、不同户型、不同楼层的热费修正系数等都还没有一个明确的研究结果，各地政府制定政策还没有现实可靠的依据。在此背景下

18、，2002年工业大学提出了一种Q式通断时间面积法的供热模式，该系统适合我国集中供热系统的需要，成本较低，易于操作。通断时间面积法调控的供热系统的室温度变化以与对热用户热舒适性的影响开展了研究，可知在该调节模式下，试验用户的采暖房间均对该模式下的热舒适性比较满足。给出了根据设定的室温度控制阀门关闭或者开启状态的控制系统。通断式供热模式的热分摊技术进行了较为全面的试验研究，证明了通过控制阀门的开启时间（比）来对采暖费用进行分摊的技术是可行的。如图1.2为工业大学热计量研究通断时间面积法供热系统示意图。图1.2通断调控供热系统示意图1.2.2国外的分户热计量与建筑节能美国、俄罗斯(包括前联)、日本、

19、瑞典、丹麦、德国等国是供热发展很快的国家，无论是供热设备、供热技术等方面，还是供热系统运行调节与管理方面都居世界领先的水平。其中，丹麦和德国是分户热计量较先进的国家。70年代，随着世界能源危机的出现，更加提高了人们节约能源的意识并投入了更多的精力提高能源的利用效率，因此节能技术和设备也随之得到迅猛发展；80年代初，欧洲一些供热发达国家已经开始全面实行集中供热分户热计量。德国是分户热计量收费较先进的国家，煤炭在能耗中所占的比重仅为29%，在德国市场自发的分户热计量收费有悠久历史，目前德国约95%的公寓热用户能够根据计量的耗热量支付热费。德国在1976年通过了节能法，1981年公布了热水计量和暖气

20、收费条例，1984年和1989年两次对该条例进行了修改。在1995年12月31日前，此条例的补充条款又规定前东德地区强制实施热计量收费条例。此条例作为分户热计量收费制度在德国强制推行的重要法律依据。由于此条例是德国政府强制推行的，违反该条例的热用户会受到相应惩罚，所以分户热计量收费制度在德国实现大面积的推广和应用。早就1924年丹麦人就发明了蒸发式热分配表，但是80年代才开始按照热量收费，在丹麦分户热计量收费同样拥有悠久的历史。分户热计量收费委员会于1992年12月在丹麦成立，并且制订了分户热计量的基本规定，开始研究按热量收费的可能性。在1994年丹麦政府实行了多项鼓励使用分户热计量收费的惠民

21、政策，即由政府补贴设备所需款的60%。随后，1996年10月9日，丹麦住房与建设委员会颁布了第892号令规定，热费总成本须根据耗热量计量结果分摊到各个用户，至少50%的成本应按使用热量多少进行分摊。德国政府强制实行采暖的分户计量后节能约15%20%，丹麦节能约15%35%。集中供热系统按热量计费是全世界发展的趋势和潮流，也是世界各个国家实现节能减排的一项重要措施，目前分户热计量技术不仅在西方发达国家已被采用，而且在东欧各国和原联地区国家等得到广泛推广和应用。与此同时，集中供热系统的分户热计量相应技术也得到进一步发展，供热的动态调节更加先进，计费技术和制度更加可信和准确，整个供热分户热计量计费装

22、置正在向自动化、小型化发展。1.3 研究容与技术路线本论文主要是对通断时间面积法产生的不同用热模式下耗热量与室温度的关系的研究以与研究针对分户热计量下的节热率，没有将通断节能中涉与到的各方面的影响因素以与带来的效果与热用户的热舒适性相结合起来，只是片面的考虑增加节能率和节省经济支出的程度。为了对通断时间面积法衍生的行为节能产生的实际效果有更准备的了解，依据课题的研究容和目标，建立如下技术路线，如图1.3所示。分析试验数据了解通断时间面积法的节能率通过问卷调查了解热用户室内温控阀的调节情况选取典型位置热用户现场试验研究归纳总结热用户用热基本模式比较不同模式下热用户的热负荷指标对典型建筑热负荷变化

23、规律进行预测分析图1.3研究容与技术路1.4 课题的研究目的和意义为了促进国家热计量工作的发展和提高用户的热舒适感，提倡节约能源，更好地实现建筑节能是人类节能减排的一个基础环节。分户热计量是一种能够通过促使用户改变用热模式而达到促进节能减排目的有效方法，但是由于我国供热水质差，分户热计量的仪表易受供热水中的杂质堵塞损坏系统设备、故障率高等问题，影响了我国分户热计量技术的大面积推广。如何让更多的不同居住环境、不同家庭组成、不同用热模式下的用户在整个采暖季节对室温度的调节满意，并且能较为准确的对不同用热模式下大型热网覆盖下条件不同的热用户耗热量进行分析和预测，从而为集中供热热源的规划布局、热网的构

24、成、热网运行效果和供热系统的运行策略提供相应的技术支持，已经成为集中供热系统发展所要面临的重点问题。因此，了解不同用热模式下用户的耗热量和室设定温度对热负荷的影响是本文所要研究的主要本方向。通过研究掌握集中地区不同用热模式下耗热量和室温度的变化规律，使人们更全面的了解行为节能产生的实际效果，更清晰的认识行为节能创造的实际经济意义，从而探究合理的用热模式满足热用户的需要。2 地区各热用户用热情况现场调查2.1 引言通过对地区典型通断时间面积法热计量建筑五个典型位置热用户在不同用热模式下的热负荷试验，得到三种模式下五个典型位置热用户的热负荷指标，并根据这些值对建筑整个采暖季以与整个地区热用户的热负

25、荷值进行了分析和预测，结果说明热用户工作模式用热越少，相应的热负荷越低，并且整个采暖季热负荷值的分布曲线趋于直线,峰值也越低。此热负荷分布规律有利于提高热源的热效率和供热系统的稳定性。在实行分户热计量以前，建筑物热负荷指标是根据外扰并结合建筑物年龄、使用功能和类型来确定。而实行了分户热计量后，热用户可以根据自身的用热需求和热舒适感自行设定室温度，在外扰和建筑使用功能基本等一样的情况下，建筑热负荷值则随着室设定温度的变化而变化。尽管分户热计量建筑热负荷具有了这样随机变化的特点，但是对于某些特定地区的特定建筑，仍是具有相对准确和稳定的变化规律。在众多因素影响下寻求这种相对准确和稳定的变化规律是进行

26、集中供热系统运行调节方案和决定热源运行模式的重要条件。2.2现场调查情况实验组多年来一直进行通断时间面积法热计量技术的研究，并在地区建立了示工程。本次现场试验选定地区锦绣中华园小区的典型建筑。由于热用户所处建筑位置和用热规律决定着用户热需求的大小，所以对不同典型位置的用户在不同用热规律情况下，开展现场试验研究。虽然用户用热规律随机多变，但是用户位置以与家庭成员相似的用户热用规律基本一致，根据实验组2012/2013采暖季对地区实行通断时间面积法热计量用户用热模式的调查,总结出用户基础用热模式主要有三种: 即随机模式、工作模式和固定模式。随机模式的热用户根据自身热舒适性的需求自行设置室温度，一天

27、可能设置多次，这类用户较少。工作模式的热用户主要居家时间为晚上和周末，热用户不在家时将温控阀温度调低，待晚上下班后再调高，上班时间约为9:00至17:00。由于试验期间天气的影响，能够配合试验的可选取用户太少，所以建筑的不同典型位置只确定五种，即顶层端部位置、顶层中间位置、首层端部位置、其它层端部位置与其它层中部位置。对以上五种典型位置的热用户进行热负荷试验分析。实验组调在地区共发放调查问卷50份，回收问卷50份，有效问卷50份。向实际热用户了解的容主要分为三大方面，建筑概况、热用户家庭情况、热计量情况。热用户针对这三项主要容反馈的具体容如下。2.2.1地区建筑概况如下图1.4是根据地区问查调

28、卷总结归纳的数据并做成了柱状图，从图中显而易见地区的建筑层数大部分是4-6层，7-9层稍次之，10层以上的建筑很少，这与是中等城市，经济发展较落的现状相吻合。图1.5是根据问卷的数据总结归纳的数据做成的柱状图，从图中很明显的看出地区居民居住的位置分为六种即一层端部、一层中部、顶层中部、顶层端部、其它层端部、其它层中部等位置，其中住在其它层中部的占得比重最大，其它层端部和一层中部的所占比例此致，其他位置的用户基本相。图1.6是根据问卷调查总结归纳的数据并做成了柱状图，从图中可以看出，地区居民居住面积主要集中在120-150m2,其次是居住面积在150-180m2较多,居住面积为90-120m2和

29、90m2以下的用户相对较少。图1.4 地区的建筑层数 图1.5地区居民居住位置图1.6 地区居民居住面积2.2.2地区热用户家庭情况热用户的工作时间和生活对热用户用热规律有着重要的影响，热用户家庭结构和在工作日居家时间段如图1.7所示。图1.7地区热用户居家情况由图1.7可知，工作日期间热用户居家时间主情况要分为两类，晚上在家和全天在家，全天在家的情况最多，主要是因为开展调研期间，将近春节，很多家庭老人搬来和子女一起生活，增加了家中一直有人的概率，并且很多家庭的孩童处于寒假假期，一般都会留在家中，因此在地区家中全天有人的概率达到50%，还有15%的用户上午在家。由此通过对热用户生活工作习惯的调

30、查，总结出热用户用热的基本模式。家中长期有人停留的热用户的用热模式可视为固定模式，当室有人时，如果不是室温有明显冷热变化，热用户并不会主动去调节温控阀来改变室温度，相反会一直保持温控阀接通的状态。另一种情况热用户家中晚上有人所占比例较高，这种情况可视为工作模式，即白天热用户家中人员出去工作，家中无人，晚上回家后重新设定温控阀温度。其他的情况，对于室温度阀的调节，可以称之为随机模式，即室热用户根据自身对于环境热舒适性的要求和室温度来调室温度，这种调节无任何规律性，没有时间限制，热用户自身完全根据自己用热需求来调节用热。热用户的家庭月经济收入对热用户用热模式有着重要的影响，热用户家庭月经济收入如图

31、1.8所示。图1.8地区热用户家庭月经济收入图1.8是根据问查调卷总结归纳的数据会支撑的柱状图，从图中可以看出地区月经济收入大部分家庭集中在2000-5000，月经济收入在5000-10000的家庭占20%的比例，月经济收入在10000-15000的 家庭所占比例不足10%。2.2.3地区热用户热计量情况热用户室温控阀的调节对用户用热模式有着做决定性作用，热用户室温控阀的调节情况如图1.9所示。图1.9地区热用户室温控阀调节情况如图1.9所示，地区热用户调节室温控阀的占65%，不调节室温控阀的占35%，室温控阀的调节决定了热用户的用热模式，同时对我们的试验有至关重要的影响。2.2.4 地区热用

32、户装热量表前后热舒适感觉图2.0热用户装热量表前后热舒适性 图2.1热用户装热量表前后满意度程度实验期间通过问卷调查数据绘制了图2.0、图2.1，从图中可得，大部分热用户表示不冷不热对温控阀的调节表示满意，用户觉得和预期结果一样；还有较多的用户感觉稍暖表示对温控阀的调节感到十分满意，用户表示比预期效果要好；仅有很小一部分用户感觉热或者是稍凉，并表示温控阀的调节没有达到预想效果，可能和这些用户自己特点有关。2.2.5 地区热用户室温控阀调节初衷 图2.2 用户室温控阀调节初衷试验期间对热用户对室温控阀调节的初衷做了调查，结果如图2.2所示，绝大部分用户是为了拥有更好的室热舒适性，一部分用户是为了

33、节省生活开支，仅有很少的热用户是为了响应国家的节能减排政策，想通过自己的努力减少二氧化碳的排放量。这个调查让我们暖通专业人员感觉大用户为了追求更好的热舒适从而忽视了节能环保。我们要努力研究争取解决用户在追求热舒适的同时无法兼顾节能环保的矛盾。2.2.6 地区热用户计量收费情况接受情况图2.3 热用户热计量收费情况试验期间对热用户对分户热计量收费方式情况的接受情况调查如图2.3所示，大部分热用户对热计量收费中最关心的问题是用热舒适度和收费标准透明公开的问题，还有部分用户关心分户热计量是否对节能环起推动作用以与分户热计量的准确性。针对以上的调查，我认为明确分户计量的收费制度，合理调节室温控阀温度在

34、节能环保的情况下尽最大可能提高用热舒适度。2.3 本章小结本章通过对地区现场调研主要得到了以下三方面的统计结果，建筑概况：建筑层数概况方面、居民居住面积概况、居民居住位置概况，家庭情况方面：家庭成员的居家情况、家庭月经济收入，热计量情况方面：用户室温控阀是否调节、用户室温控阀调节时间段等。这三方面的统计为下章探究热负荷指标的影响因素做了很好的准备工作。3 建筑不同用热模式与耗热量的试验研究31 引言本次现场试验选定地区锦绣中华园小区的典型建筑。由于热用户房间在建筑中所处位置和用热模式决定着用户热负荷指标的大小，所以选取不同典型位置、不同用热模式的热用户，展开现场试验研究。由于试验期间天气的影响

35、，能够配合试验的可选取用户太少，所以建筑的不同典型位置只确定五种，即顶层端部位置、顶层中间位置、首层端部位置、其它层端部位置与其它层中部位置。在通过现场调研以后确定了4-1-101、4-1-201、4-1-601、4-2-102、4-2-402等五种典型位置的热用户进行试验分析不同用热模式下热负荷指标的影响因素。32锦绣中华园小区典型用户三种用热模式具体试验方案3.2.1 试验仪器（1）温度记录仪电子温度记录仪可以自行连续记录数据，记录时间间隔可以根据需要自行设定。在五个典型用户家中放置温度记录仪时，考虑其值的代表性和准确性，在各用户放置位置大致一样，并尽量避免直射、散热设备等的干扰，其外形如

36、图2.4所示。图2.4电子温度记录仪 图2.5室温度控制阀（2）室温度控制阀室温度控制阀，简称温控阀。其外形如图2.5所示。温控阀上温度刻度的围为1030。将温控器放在房间家庭成员的主要活动区域温度的位置，通过导线与新型热量表相连接，温控阀通过其部的感温装置感应周围空气的温度值，并记录为室的平均温度，将房间温控器设定所需要维持的温度值，当室温度高于设定温度时，温控阀关断，将与之相连接的热计量表球阀关闭，供热系统停止供热；当室温度低于设定温度时，温控阀开启，热计量表球阀开启，供热系统开始供热。3.2.2 试验期间温控阀的调节热用户对室温度控制阀进行调节的模式有两类：一是工作模式，另一个是随机模式

37、，这两种模式下地区锦绣中华园小区热用户调节时间段如表2.6所示。表2.6 工作模式和随机模式下室温控阀调节工作模式室温控阀调节小区名称开始时间段结束时间段设定温度锦绣中华园2013-02-26 09:15:272013-02-26 09:48:4012锦绣中华园2013-02-26 17:11:32 2013-02-2617:18:0225锦绣中华园2013-02-27 08:33:112013-02-27 08:36:0412锦绣中华园2013-02-27 17:17:272013-02-27 17:19:1225锦绣中华园2013-02-28 08:56:552013-02-28 09:0

38、4:2612锦绣中华园2013-02-28 17:17:412013-02-28 17:19:3825锦绣中华园2013-03-01 08:36:142013-03-01 08:39:1112锦绣中华园2013-03-01 17:18:162013-03-01 17:21:4625锦绣中华园2013-03-02 08:24:162013-03-02 08:26:3812锦绣中华园2013-03-02 17:27:262013-03-02 17:29:0825随机模式室温控阀调节小区名称开始时间段结束时间段设定温度锦绣中华园2013-03-04 08:35:022013-03-04 08:37:

39、0812锦绣中华园2013-03-04 14:23:182013-03-04 14:30:3025锦绣中华园2013-03-04 16:12:132013-03-04 16:14:0812锦绣中华园2013-03-04 17:33:462013-03-04 17:35:1325锦绣中华园2013-03-05 09:06:062013-03-05 09:08:3712锦绣中华园2013-03-05 11:20:572013-03-05 11:23:1125锦绣中华园2013-03-05 14:31:532013-03-05 14:33:5512锦绣中华园2013-03-05 17:17:2020

40、13-03-05 17:19:5325锦绣中华园2013-03-06 08:51:152013-03-06 08:52:5412锦绣中华园2013-03-06 13:07:512013-03-06 13:09:3325锦绣中华园2013-03-06 15:48:022013-03-06 15:49:3212锦绣中华园2013-03-06 17:21:372013-03-06 17:23:3225锦绣中华园2013-03-07 08:48:142013-03-07 08:50:0112锦绣中华园2013-03-07 14:20:462013-03-07 14:22:1525锦绣中华园2013-0

41、3-07 16:57:462013-03-07 16:59:1612锦绣中华园2013-03-07 17:16:122013-03-07 17:17:3425锦绣中华园2013-03-08 08:40:382013-03-08 08:43:5412锦绣中华园2013-03-08 14:51:232013-03-08 14:53:1425锦绣中华园2013-03-08 16:15:57 2013-03-08 16:17:2712如表2.6所示，当温控阀设定温度为12时，阀门断开，供热系统停止供热；当温控阀设定温度为25，阀门接通，供热系统继续供热。由于邻间传热和自由热的影响，短时间热用户室温度很

42、难降到12以下，如果温控阀设定温度为12，可视为温控阀处于断开状态。在设计供热系统时，考虑热舒适性、房间围护结构的蓄热性能、经济性指标等，在无其它特殊要求的情况下，我暖室温度一般约为1822，因此即使温控阀设定温度为25，一般实际情况也很难达到25，在此设定温度下，温控阀始终处于接通状态。3.2.3 固定模式的试验过程根据对锦绣中华园实际热用户的走访，确定对锦绣中华园小区4号楼几个不同典型位置的热用户进行固定用热模式试验，具体情况见表2.7。表2.7热用户固定用热模式试验过程热用户试验时间热用户所处位置与周边情况说明4-1-6012月21日-2月25日温控阀始终接通。顶层端部位置长期有人周边用

43、户全部供暖。4-1-2012月21日-2月25日温控阀始终接通。顶层中间位置长期有人周边用户全部供暖。4-1-1012月21日-2月25日温控阀始终接通。首层端部位置长期有人周围用户均未供暖。4-2-4022月21日-2月25日温控阀始终接通。其它层中间位置总有人周边用户全部供暖。4-2-1022月21日-2月25日温控阀始终接通。首层中间用户长期有人周边用户全部供暖。3.2.4 工作模式的试验过程对于工作模式用热的试验，以4-1-601、4-1-201、4-1-101和4-2-402、4-2-102为对象进行，具体情况见表2.8。表2.8热用户工作模式试验过程热用户试验时间热用户家庭情况与周

44、围房间情况4-1-6019：15-17:11温控阀断开，其他时间为接通。顶层端部位置，长期有人。周边用户全部供暖。4-1-2019：15-17:11温控阀断开，其他时间为接通。顶层中间位置，长期有人。周边用户全部供暖。4-1-1019：15-17:11温控阀断开，其他时间为接通。首层端部用户，长期有人。周边用户全部供暖。4-2-4029：15-17:11温控阀断开，其他时间为接通。其它层中间位置，长期有人周边用户全部供暖。4-2-1029：15-17:11温控阀断开，其他时间为接通。首层中间用户，长期有人。周边用户全部供暖。3.2.5 随机模式的试验过程对于工作模式用热的试验，以4-1-601

45、、4-1-201、4-1-101和4-2-402、4-2-102为对象进行，具体情况见表2.9。表2.9热用户随机模式试验过程热用户试验时间热用户家庭情况与周围房间情况4-1-60108:35-14:23 14:30-16:14温控阀断开，其他时间接通。顶层端部位置，长期有人。周边用户全部供暖。4-1-20108:35-14:23 14:30-16:14温控阀断开，其他时间接通。顶层中间位置，长期有人。周边用户全部供暖。4-1-10108:35-14:23 14:30-16:14温控阀断开，其他时间接通。首层端部用户，长期有人。周边用户全部供暖。4-2-40208:35-14:23 14:30

46、-16:14温控阀断开，其他时间接通。其它层中间位置，长期有人周边用户全部供暖。4-2-10208:35-14:23 14:30-16:14温控阀断开，其他时间接通。首层中间用户，长期有人。周边用户全部供暖。 在表2.7、表2.8、表2.9的试验时间，进行热计量仪表热值的记录。数据分析取完整的一天24小时的数据。3.3锦绣中华园小区典型用户不同用热模式下的热负荷3.3.1 典型位置的确定锦绣中华园小区位于省市桥西区中华大街，处于市区中心。 锦绣中华园4号楼共3梯，一梯两户小区，为6层建筑，于07年竣工，属于国家“二步节能”建筑。小区采取低温地板辐射采暖的方式集体供暖，由于小区建筑年龄较小，供暖

47、管道相对较新，用户基本不会出现管道堵塞的情况。试验时间为2013年2月25日至2013年3月10日。开展温度记录试验的用户共计35户，锦绣中华园小区4号楼如图3.0所示。图3.0锦绣中华园小区4号楼考虑到各锦绣中华园小区各楼用户众多，户型也不同，热用户的用热模式各不一样，受到现场试验条件的限制，不能对小区所有用户开展试验。在外界气象条件一样和供热管网与设备正常工作的情况下，影响热用户耗热量的主要因素是房屋在建筑中的位置，这种观点广为人知的。究其根本原因，房屋整体围护结构中外围护结构与所占比例多少导致的。笔者根据用户房屋整体围护结构种外围护结构与所占比例不同的特点，将建筑划分成五类典型位置如图3

48、.1所示 ，即首层端部位置A 、顶层中间位置B 、顶层端部位置C、其它层中部位置E与其它层端部位置D。 图3.1 锦绣中华园五种典型位置确定典型位置后，在典型位置用户家中安放电子温度记录仪和温控阀，锦绣中华园小区4号楼安放仪器的具体热用户为4-1-101、4-1-201、4-1-601、4-2-102、4-2-402共计五户，开始记记录数据。然后用采暖耗热量管理软件得到累计耗热量。采暖耗热量管理软件系统运行主界面主要由功能导航条、窗口切换、状态栏和主操作区组成。采暖耗热量管理软件系统结构图如图3.2，软件主界面如图3.3所示。图3.2 采暖耗热量管理软件系统结构图 图3.3系统主界面3.3.2

49、 典型用户固定模式日热负荷 根据对建筑不同典型位置热用户固定模式的试验，得出日耗热量，根据各户建筑面积计和日耗热量算得试验期固定模式下各典型用户的热负荷，具体见表3.4。表3.4固定模式典型用户热负荷热用户4-1-6014-1-2014-1-1014-2-4024-2-102日耗热量（kWh）125.59107.09121.11135.00135.65热负荷指标（W/m2）42.2136.0945.5762.3047.32室外平均温度（）4.94.94.94.94.9室平均温度（）20.4620.0522.3225.9620.82从表3.4可以看出，中间部位置4-1-201用户不仅室温度稍低，

50、而且热耗相对也小。中间层中间位置的4-2-402用户，因为室温度高，所以热耗相对也大。3.3.3典型用户工作模式日热负荷根据对建筑不同典型位置热用户工作模式的试验，得出日耗热量，根据各户建筑面积计和日耗热量算得试验期工作模式下各典型用户的热负荷，具体见表3.5。表3.5 工作模式典型用户热负荷热用户4-1-6014-1-2014-1-1014-2-4024-2-102日耗热量（kWh）84.2372.9581.8290.4991.07热负荷指标（W/m2）29.0425.1529.9539.8931.32室外平均温度（）5.275.275.275.275.27室平均温度（）20.7820.78

51、21.7424.8220.52 从表3.5可以看出，在室外温度稍低时，工作模式下用户热耗仍比固定模式的热耗要小，但五个典型用户室温度和热耗的规律基本与固定模式一样。3.3.4 典型用户随机模式日热负荷根据对建筑不同典型位置热用户随机模式的试验，得出日耗热量，根据各户建筑面积计和日耗热量算得试验期随机模式下各典型用户的热负荷，具体见表3.6。表3.6随机模式下各用户热负荷值热用户4-1-6014-1-2014-1-1014-2-4024-2-102日耗热量（kWh）66.2661.3677.7255.0257.29热负荷指标（W/m2）34.5431.9849.1939.9028.35室外平均温

52、度（）13.4413.4413.4413.4413.44室平均温度（）21.8421.8423.6424.9621.30从表3.6可知锦绣中华园从3月4日到3月8日由于随机设定室温度，因此热负荷也是随机变化。将随机模式下用户与工作模式下与固定模式下位置基本一样的热用户比较，在室外温度和居住位置相差不多的情况下，随机模式的热负荷一定比工作模式热负荷大，但与固定模式相比没有明显的关系。 图3.7典型用户不同用热摸下的热负荷 从图3.7可以很直观的比较五个典型用户在不同用热模式下的热负荷指标和同一模式下典型用户的热负荷指标变化。在室外温度和居住位置相差不多的情况下，同一热用户工作模式热负荷指标一定比

53、固定模式和随机模式的热负荷小，随机模式和固定模式相比有时大有时小。同一模式下典型用户热负荷受住户位置的影响，无论是固定模式、工作模式还是随机模式，处于楼顶和楼端的用户比其他用户热负荷指标要大，处于中间位置的用户热负荷指标是最小的，与此同时，用户的周边用户也对其热负荷指标有很大影响如图3.1中4-2-402因4-2-602房间无人居住未采暖，所以造成了它比其他用户的热负荷指标要高。3.4 本章小结本章主要对建筑不同用热模式与耗热量的试验研究，以五种不同位置的典型热用户的不同用热模式下的用热情况和室温度的变化为研究对象，分析得到了五种典型位置热用户在典型日的室外平均温度、室日耗热量与换算成室设计温

54、度为18时的热负荷指标，该指标也是对整个锦绣中华园小区开展热负荷分析研究的基础。通过现场试验得出五种典型位置热用户室温度和耗热量变化的特点，总结出对热负荷指标的影响因素，包括房间围护结构在整体围护结构中所占比例、室平均温度、室外平均温度、住户居住位置和周边用户用热行为等。4 典型用户通断时间面积法热计量建筑负荷规律分析4.1 引言4.1.1 热负荷换算成室设计温度原理为了使热用户热负荷指标具有科学的可比性，于是把典型用户三种模式即固定模式、工作模式以与随机模式下的热负荷利用公式(1)均换算到地区室设计温度18下的热负荷。具体见公式（1-1）。 （1-1）式中 试验日热用户平均负荷指标，w/m2 ； 室设计温度为18时的负荷指标，w/m2；tw试验日室外日平均温度，；tn试验日室日平均温度，。4.1.2 热负荷换算成室外设计温度原理 为了更加准确的研究不同用热模式热负荷的影响因素、排除偶然因素