002-供热系统庭院管网热损失与末端热负荷探究.pdfVIP

供热系统庭院管网热损失与末端热负荷测 试研究 ☆ 清华大学建筑学院 张亦弛 夏建军 摘要：近年来北方地区供暖能耗不断上升，与此相关的空气污染问题引发了广泛关注。 为了解决清洁供暖问题，除清洁热源外，高效的输配系统和末端也是其中重要环节。受管道 设计、实际运行等因素影响，庭院管网存在多个环节的热量损失。建筑物的每一项热负荷的 数量和规律在不同建筑间也不尽相同。因此，本文采用实地测试的方法，在北方某地级市选 取21 个不同类型小区作为研究对象，针对庭院管网和末端建筑的热量流程进行研究。首先 从以往研究出发，总结热量损失和热负荷的测试分析方法。其次分别展示热损失和热负荷测 试结果，并分析背后的规律，同时对不同类型建筑物热负荷构成进行概括。最终总结庭院管 网各个环节热量流程情况，为进一步实施节能改造打下基础。 关键词：庭院管网热损失 过量供热 热负荷 节能改造 1 背景 北方地区供暖面积持续增长，能耗升高，清洁供暖刻不容缓。为了实现清洁供热，不仅 要选择清洁热源，还要实现高效输配和节能末端。而后两者可以降低供暖需求，从根源上控 制能耗和污染物排放，更是清洁供热的基础[1] 。 集中供热系统中庭院管网是将热量由各个热力站输配至末端建筑的网络，受管路设计、 施工、实际运行等影响，存在一定程度的漏热损失。现有研究主要以理论计算为主[2]，缺乏 实际测量的数据。除此之外，还存在由于缺乏控制调节的各类型过量供热损失[3,4] 。但受条 件限制，热力公司往往不能精确控制到每一个用户，造成运行中这一部分热损失广泛存在， 最终实际供应至末端建筑物的热量大打折扣。 同时，热量供应至末端建筑后，通过各个渠道散出。现有研究集中于具体热负荷的影 响因素[5]和通过模拟手段拆分热负荷，缺少对于实际建筑物的整体热负荷构成测试研究。此 外，对于节能建筑与非节能建筑之间具体热负荷的差异，也缺乏比较细致的对比。 因此，本文从实际运行的庭院管网和末端建筑入手，在北方地区某地级市选择21 个小 区作为研究对象，实际测试和分析各类热损失，展现庭院管网热损失现状。同时对末端建筑 物热负荷进行拆分测试，总结归纳建筑物热负荷的构成，比较不同类型建筑物之间的差异。 通过上述研究，以期对庭院管网各个热量流程的实际情况有一个较为清晰的认识，提炼节能 改造要点，为实现清洁供热打下基础。 2 研究方法 [6] 以往研究 中概述了庭院管网各类热损失的流程。本文在上述研究的基础上提出部分 修改，修改后的热量流程图如下。本章将分别介绍每一项的实际意义与测量计算方法。 ☆ 张亦弛，男，1995 年8 月生，在读硕士研究生，100084 清华大学建筑技术科学系，（010） E-mail: zhangyic16@mails.tsinghua.edu.cn 图1 庭院管网热量流程图 2.1 庭院管网热量损失 （1）供水温度无调节损失 ∆ 描述了庭院管网在时间上的过量供热损失。建筑热负荷需求与室外温度相关，当初 1 末寒期室外温度较高时，热负荷需求变小，热力系统需要相应做出调节。常见的调节方法有 质调节、量调节等。如果系统不能及时做出调节，会出现供热量变大，室内温度上升，甚至 出现用户开窗散热的现象。 本文认为建筑物热负荷与室内外温差成线性关系。则对于给定的建筑，在其全采暖季最 大负荷确定的前提下，可以估算出不同室外温度下理论热负荷需求。如下式： ( − ) � Q = ∗ （1） ( − )