011 天津某集中供热系统滞后性研究
浅谈城市集中供热存在的问题及对策

浅谈城市集中供热存在的问题及对策浅谈城市集中供热存在的问题及对策摘要:本文首先论述了我国集中供热发展的现状,然后提出了集中供热事业发展中存在的一些问题,并就推进我国集中供热事业发展,提出了相应的对策和建议,分析了城市集中供热的主要发展趋势。
关键词:城市;集中供热;问题;对策引言:我国城市集中供热以其特有的优势和国情适应性,在改革开放30年以来呈现加速发展势头,特别是近些年来集中供热发展迅速,对城市的发展、居民生活质量的改进、环境质量的提高起到了重要作用。
但由于起点较低、技术和资金的欠缺,供热管网存在的问题较多,情况较复杂。
随着供热体制改革的推进和节能减排政策的实施,城市集中供热系统将迎来大规模的改造和升级,也面临更好的发展机遇。
因此,深入分析现状情况,抓住问题实质,在实施改造的过程根据具体情况制定改造方案,对提高管网改造的技术层次和经济性,改善供热运行,加快供热行业科学发展具有重要的意义一、国内外的集中供热状况东欧较多国家夏季凉爽,冬季寒冷,他们主要采用集中供暖的方式。
集中供暖始于前苏联,目前俄罗斯也是世界上集中供热较发达的国家之一。
其城市集中供热占总热量需求的86%,其中热电厂供热占36%,大型及超大型锅炉房占46%。
据俄罗斯有关专家报告在2003 年俄罗斯已经有供热汽轮机工作压力24 与13MPa的热电厂162 座,供热汽轮机工作压力小于13MPa 的热电厂大约450 座,各种单机容量的锅炉房188700 座,其中含83000 座工业锅炉房,热网干线和分配管线大约257000Km。
尽管俄罗斯的燃料资源很丰富,平均人口指标高于中国,但是他们仍然将发展集中供热作为节能的战略,改善设备机动性能,对热电厂进行改造、改装和技术革新,广泛应用国产高效热力管道结构对热网进行保温处理。
不断地提高现代大型热电系统效益,降低发电燃料消耗量的比例.在我国,集中供热近年来也得到了飞速发展,目前我国有15 个省、直辖市、自治区等采暖地区132 个地级以上的城市都有城市集中供热设施。
供热管道集中供热调研报告

供热管道集中供热调研报告一、调研背景:随着城市化进程的不断推进,城市人口的增加,供暖需求也日益增加。
传统的散热方式效率低下,能源浪费严重。
为了提高供暖效率,节约能源,减少污染物排放,集中供热成为了一个热门话题。
本次调研旨在了解供热管道集中供热的现状和存在的问题,并提出相应的解决办法。
二、调研内容:1.了解供热管道集中供热的基本情况:包括供热管道的建设和管理情况,集中供热的覆盖范围和用户受益情况等。
2.调查供热管道集中供热的供暖效果:调查用户对供暖效果的评价,了解温度是否均衡、供暖是否稳定等。
3.调查供热管道集中供热的能源利用情况:包括燃料类型、燃烧效率、能源消耗等。
4.研究供热管道集中供热的环境污染情况:调查排放标准是否达标,是否存在大气污染和水污染等问题。
5.调查供热管道集中供热的维护和管理情况:包括供热管道的检测和维修情况,管理是否规范等。
三、调研方法:1.采访用户:通过问卷调查和个别访谈的方式,了解用户对供热管道集中供热的评价和建议。
2.调查城市供热部门:进行走访和询问,了解供热管道集中供热的基本情况、管理情况和存在的问题。
3.数据分析:收集相关的统计数据,并进行分析和比较。
四、调研结果:1.供热管道集中供热的覆盖范围较广,用户受益面积较大,但也存在一些偏远地区供热不到位的问题。
2.大多数用户对供暖效果比较满意,但仍有少数用户反映温度不够均衡,供暖不稳定。
3.部分供热管道集中供热系统能源利用率较低,燃煤锅炉存在燃烧效率不高的问题。
4.部分供热管道集中供热系统的环境污染问题比较严重,排放标准不达标,存在大气污染和水污染等问题。
5.部分供热管道的维护和管理情况较好,但仍有部分供热管道的检测和维修不及时的情况存在。
五、问题分析:1.供暖不到位问题主要由于偏远地区供热管道的建设和维护不足所致,需要加大投入和管理力度。
2.温度不均衡和供暖不稳定的问题可能与供热管道的设计和运行有关,需要进一步调查具体原因并采取相应措施。
011 天津某集中供热系统滞后性研究

天津某集中供热系统滞后性研究天津大学袁闪闪,朱能,田喆摘要在我国北方,供热能耗占到了城市总能耗的40%,然而能源利用效率存在严重问题。
主要原因之一是当前我国供热调控主要是利用室外温度确定供热温度,依据回水温度进行反馈控制。
由于没有考虑系统热调节的滞后性和围护结构相对气温的滞后性,使上述手段实际运行调节存在较大偏差。
作者通过逐时自动监测天津某集中供热管网08-10年度两个采暖季的供热运行参数,并依靠天津市气象局提供的同期加密的逐时气象资料,对供热系统动态调节性能主要是滞后性进行了深入研究。
首创性的提出并运用了“三个滞后性”的分析方法,提出了在不改造更换系统和设备的前提下,通过改善操作策略,提升系统运行效率,达到节能减排目的的行之有效的前馈调控方案。
关键词集中供热三个滞后性前馈调节1 研制背景及意义节约能源已成为我国的基本国策,是建设节约型社会的根本要求。
我国北方城镇70%以上的采暖建筑采用各种形式的集中供热方式,然而能源利用效率存在严重问题。
究其原因,主要是我国大部分集中供热系统的调控手段落后,现行的调控方法多为定性或经验的滞后调节,利用室外温度确定供热温度,依据回水温度进行反馈控制。
而且,现行的调控方法多数只是机械的考虑了室外温度一个气象参数,对于大风降温、雨雪冰冻等极端天气的应对能力较差。
这种不考虑系统热调节的滞后性和围护结构相对气温的滞后性,不充分利用城市供热气象预报的便捷服务的现行运行调节方法产生了明显的供热偏差,造成能源利用效率低下,燃煤量偏大,环境污染加剧,供热质量低下,热舒适性较差。
正是基于该问题,力求在不改造更换系统和设备的前提下,作者通过对系统热动态特性的辨识,有效改善操作策略,提升系统运行效率,指导供暖企业达到节能减排、提高供热企业的经济效益和供热服务质量,满足和提高热用户的舒适性要求。
作品的理论成果具有在我国北方大部分集中供热系统中推广的可行性,能够为我国燃煤供给安全和能源储备策略提供有利的技术支撑,同时有效加快我国建筑行业节能减排的步伐。
集中供热调研报告

集中供热调研报告集中供热调研报告一、调研目的:本次调研旨在了解集中供热的发展现状和存在的问题,为解决这些问题提供参考意见。
二、调研内容:1. 国内集中供热市场现状:目前,中国的集中供热系统已经覆盖了大部分城市,尤其是北方地区。
目前主要的供热方式包括燃煤供热、天然气供热和地热供热。
其中,燃煤供热在一些地区仍然占据主要地位,但随着环保意识的提高,地方政府和居民对燃煤供热的要求越来越高。
2. 集中供热存在的问题:a. 环境污染:燃煤供热排放的废气和废水对环境造成严重污染。
b. 能源浪费:一些燃煤供热系统由于设备老化和管理不善,热能损失较大,造成了能源的浪费。
c. 安全隐患:一些燃煤供热设备老化,存在安全隐患,容易引发火灾和爆炸等事故。
d. 供热质量问题:一些居民反映集中供热的供热质量不稳定,有时供热不足,有时又过热,影响了居民的生活。
三、调研方法:1. 文献研究:查阅相关的文献资料,了解集中供热的发展历程和存在的问题。
2. 现场调研:选择几个集中供热系统比较完善的小区进行实地调研,了解居民的满意度和集中供热系统的运行情况。
3. 专家访谈:约见相关专家,了解他们对集中供热存在问题的看法和解决方案。
四、调研结果:1. 环境污染:调研发现,虽然地方政府和供热公司已经采取了一些措施来减少燃煤供热造成的环境污染,但仍然存在一定的排放问题。
同时,天然气供热也存在一些环境污染问题,如天然气泄漏等。
2. 能源浪费:发现一些集中供热系统由于设备老化和管理不善,导致热能损失较大。
推广先进的供热设备和提高管理水平可以有效减少能源浪费。
3. 安全隐患:调研显示,一些燃煤供热设备老化,存在安全隐患,需要及时进行维修和更新。
同时,加强安全管理和监督,提高供热系统的安全性。
4. 供热质量问题:调查发现,一些居民在集中供热系统供热质量问题上的投诉较多,如供热不足或过热等。
需要加强供热系统的运行管理,提高供热质量。
五、调研建议:1. 推进清洁能源供热:加大清洁能源供热的力度,减少燃煤供热的比例,逐步实现绿色供热。
探讨供暖系统存在的问题及对策

探讨供暖系统存在的问题及对策供暖是冬季中不可或缺的重要设施,在保障人们居住舒适的同时,也存在一些问题。
本文将探讨供暖系统存在的问题,并提出对策。
一、供暖系统存在的问题1. 能源消耗过高:传统的供暖系统多采用燃煤、燃气等能源,这些能源的利用效率有限,导致能源消耗过高。
燃烧排放对环境造成的污染也不可忽视。
2. 热量传输不均匀:部分房间温暖,而另一些房间却冷冷清清。
这是由于供暖系统的管道设计或管道堵塞等问题所致,导致热量传输不均匀。
3. 运行维护成本高:供暖系统需要定期检修、清洁和维护,而这些费用相对较高。
维护不及时可能导致设备故障和能效下降。
二、对策1. 提高能源利用效率:可以考虑使用新型高效的供暖设备,如地源热泵、空气源热泵等。
这些设备可以更有效地利用能源,降低能源消耗。
2. 优化供暖管道设计:合理布置供暖管道,确保热量能够均匀传输到每个房间。
此外,管道的维护保养也非常重要,保持管道畅通,防止堵塞。
3. 推广清洁能源供暖:积极推广电能、太阳能等清洁能源供暖系统,减少燃煤、燃气等传统能源的使用。
这不仅可以降低能源消耗,还能减轻环境污染。
4. 引入智能监控系统:通过引入智能监控系统,可以实时监测供暖系统的运行情况,及时发现问题并进行处理,提高供暖系统的运行效率。
5. 提高室内保温措施:在改善供暖系统的同时,也应加强室内保温措施。
例如,改善门窗密封性能,增加隔热材料的使用,减少室内热量流失。
结论供暖系统存在的问题包括能源消耗过高、热量传输不均匀和运行维护成本高等。
为了解决这些问题,可以通过提高能源利用效率、优化供暖管道设计、推广清洁能源供暖、引入智能监控系统以及提高室内保温措施等途径来改进供暖系统。
通过改善供暖系统,我们可以提高冬季供暖的舒适度,降低能源消耗,减少环境污染,实现可持续发展。
浅析供热系统中新的水力失调问题

式 中 :G 一锅 炉 的额定 流量 ,th /; Q 一锅 炉的额 定发 热量 ,k/  ̄ w h t 。h st 一锅炉 额 定热媒 参数 ,℃ 。
4新t住 宅一 户一 环系统 帕水 力失 一 近 年来 新建 住宅 多采 用一 户一 环 的室 内采暖 系统 ,这种 系统 出现 水力 失调 的现 象 是 :供 热 初 、末 寒 期 顶层 不 热 , 底 层热 ;供 热严 寒 期底 不 热 ,顶层 热 。产 生这种 情 况往往 是 由于供热 系 统的循 环 水量 偏大温 差偏 小 造成 的水 力失 调 。在供 热 的初 、末 寒 期。供 回 水温 差 比较小 ,大 大低于 设
锅 炉的额 定流 量 由下式计 算 :
G 8 0 /( g t ) : 6 XQ t- h
3曩有 系统 一户一 环 改造后 的水 力失调 现在 的一 户一 环改 造 ,多是 在原 来的 上给 下回 单管 串联室 内供热 系统 基础 上进 行 的改 造 。改造 方 法一般 是 拆除 原来 上给 下 回的立 管 ,保 留原来 的暖 气 片 ,将 共 用供 回水 立 管安装 在 每个 单元 楼梯 间 ,每户 各 日一根 供水 l 管和 回 水管进 入 室 内。 改造 后的 系统 常常 出现 顶层 不热 、底 层过 热 的失调 现象 。发生这 种 情况 的主 要 原因 是 :在原 来系 统 中,供 热循 环水 从顶 层 向 下顺 流 而下 ,不 同楼 层暖 气 片的进 水 温度 是不 同 的,水 温从 顶楼 向下 逐渐 降低 。当初 暖气 片数 量 的设计 也 是按 照这 种垂 直温 降工 况进 行 的。一 户一 环 改造后 ,原 来 的暖 气片 还 是原来 的 配置 ,但 进入 每一 层 的温度 由原 来 的 不 同变成 了现在 的相 同,这 就造 成 了顶层不 热 、底层过 热 的失调情 况 。 根据上 面 分析 的原 因可 以看 出 ,按 设计 要求 重新 配置 暖气 片数量 是最 根本 的方 法 ,但 工程量 比较大 。 除此 之外还 可 根据 各楼 层冷 热程 度 ,逐一 调节 用户 的进 口阀 门, 以增大 顶层 用 户的流 量 ,减 少底 层用 户 的流量 ,达
天津市居民供热现状及满意度调查报告文档
天津市居民供热现状及满意度调查报告文档Tianjin residents heating status and satisfaction survey report document编订:JinTai College天津市居民供热现状及满意度调查报告文档小泰温馨提示:调查报告是反映对某个问题、某个事件或某方面情况调查研究所获得的成果的文章。
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供热一直是冬季消费者关注的热点问题。
昨天,市消协发布了《本市居民供热现状及满意度调查报告》。
XX年11月至12月,市消协开展了“天津市居民供热现状及满意度”调查,样本量为(有效问卷)2030个,调查分为市民供热缴费情况、市民对供热期限及供热效果评价、市民对供热设施改造认知、市民对维修服务的评价、市民对供热服务的投诉情况、市民对所属供热公司的总体评价六个方面。
报告显示,超八成被调查者认为供热价格应与煤炭、天然气等价格挂钩,形成联动机制。
超八成被调查者认为供热价应与煤价气价联动报告显示,43.4%的被调查者知晓供热收费标准,近10%的被调查者表示“没有途径了解供热收费标准”。
超八成被调查者认为供热价格应与煤炭、天然气等价格挂钩,形成联动机制。
虽然优惠政策有一定的吸引力,多数被调查者还是会选择临近供热期再交纳供热费用,选择在10至11月缴费市民比例为35.40%。
55.08%的被调查者认为目前集中供热的价格偏高,其中20.43%的市民表示难以接受现行的供热价格,34.65%的市民认为“虽然价格偏高,但勉强可以接受”,33.27%的市民认为现阶段制定的供热收费标准较为合理。
此外,大多数被调查者认为所属的供热公司不存在乱收费的现象;近8%的被调查者表示在缴费后,供热公司不能做到及时提供正规的收费票据。
集中供热系统存在问题
集中供热系统存在的问题研究摘要:社会科学、经济正在不断的快速发展,人们生活水平、生活质量也是不断的随之得到提高,而集中供热系统正是帮助人们解决冬天室内室外温差的重要手段。
本文就这个问题进行简单的探讨。
关键词:集中供热;问题分析;措施;管理如今,人们对于生活的要求是越来越高了,而集中供热这个行业,也因此得到了快速的发展,就目前的现状来看,集中供热已经进入到了最好的发展时期。
集中供热的广泛运用,从某一个角度来看既减少了对环境的污染,又改善了人们的生活水平、提高了人们的生活质量。
虽然说我国大多采用的都是属于比较经济、实用的普通集中供热技术,但仍然不影响该行业在我国的迅速普及以及发展。
将之前比较分散的采暖系统,利用有效的措施、手段直接的或者是间接的连接在一起,从而形成一个大的采暖系统,并且不断的进行扩大。
通过这种方式,使得我国的集中供热快速的扩展开来,于此同时,对于原有的采暖系统,也是最大限度的得到了利用,从而节约了很多的资金投资。
一、集中供热系统存在的问题1.严重的浪费了电量集中供热系统的使用,使得电力的资源出现了严重的浪费,因为热力站的混水直供系统,必须要先使一级网供水的压力通过减压阀的消耗减压以后,再与二次网回水进行混合,之后才会供给用户,而通过用户的散热降温后又回到最初的热力站,再经过循环泵的加压以后,一部分水会与一次减压的供水进行混合,而另一部分则回到了一级网的回水管中。
通过这样的分析,我们不难看出用于提升二次回水回到一次网的这一部分水的耗电量,其实也就是一级网供水减压所消耗的能量,而这一部分的电量可以说是白白的浪费掉了的。
2.系统安全性差如果在集中供热系统里面的某一个点出现了故障,就会导致整个集中供热系统出现连锁的反应,从而导致集中供热系统的水力工况变得不够稳定,最终势必会使整体的运行出现困难。
3.运行调节困难在集中供热系统中,除了热源的循环水泵、中继泵之外,还有大概几十个热力站的循环水泵。
从实际案例解读城市集中热水供暖系统暖气不热原因及解决方案
从实际案例解读城市集中热水供暖系统暖气不热原因及解决方案在寒冷的冬季,城市集中供暖系统成为人们取暖的重要手段之一。
然而,有时候我们会遇到一些问题,比如暖气不热,给我们的生活带来了困扰。
本文将从实际案例出发,探讨城市集中热水供暖系统暖气不热的原因,并提出相应的解决方案。
一、案例描述这个案例发生在某个城市的一个大型小区,该小区采用了城市集中供暖系统。
在冬季,该小区的居民普遍反映暖气不热,尤其是在寒冷的早晨和晚上,室内温度无法提供舒适的取暖效果。
二、原因分析1. 管网问题城市集中供暖系统的管网是保证暖气送入每个居民住户的关键。
然而,在这个案例中,经过居民的反映和专业人员的分析,发现部分管网存在问题。
一方面,部分供暖管道老化,导致热量损失加剧;另一方面,部分管网存在漏水问题,热水无法顺利到达终端用户,造成暖气不热。
2. 热源问题城市集中供暖系统的热源通常是通过锅炉等设备供应的。
然而,在这个案例中,小区的热源设备存在运行不稳定的问题。
由于设备老化、维护不及时等原因,热源供应的稳定性不足,无法满足居民的取暖需求。
3. 管理问题城市集中供暖系统的管理十分重要。
然而,在这个案例中,小区供暖系统的管理存在一定问题。
比如,小区供暖管道的维护不及时、居民投诉的响应速度慢等,都导致了问题的长期存在。
管理问题的存在,也成为导致暖气不热的原因之一。
三、解决方案在面对城市集中供暖系统暖气不热的问题时,可以采取以下解决方案:1. 优化管网针对管网老化和漏水的问题,应该加强对供暖管道的维护和更新。
定期检查管网的状况,及时修补漏水问题,更换老化管道,减少热量损失,确保热水能够有效送达到每个居民住户。
2. 改进热源设备针对热源设备运行不稳定的问题,应该进行设备维护和更新。
及时对设备进行维修,更换老化设备,确保热源供应的稳定性和持续性,满足居民取暖需求。
3. 加强管理城市集中供暖系统的管理是确保供暖正常运行的关键。
应该加强对小区供暖系统的日常管理工作,定期检查管道和设备的状况,加强维护工作,及时响应居民的投诉和问题,提高管理的质量和效率。
热力公司供暖供热中常见问题研究
热力公司供暖供热中常见问题研究1. 引言1.1 研究背景热力公司作为提供供暖供热服务的重要角色,为社会提供了温暖舒适的生活环境。
随着社会经济的发展和技术的进步,热力公司在供暖供热过程中仍然面临着一些常见问题,这些问题不仅影响了供暖供热效果,也影响了公司的运营效率和服务质量。
研究背景:在供暖供热中,常见的问题包括供暖系统能耗高、故障频发、供热效果不佳、供热温度不稳定以及供热管道老化等。
这些问题不仅增加了热力公司的运营成本,也影响了用户的舒适度和满意度。
对这些常见问题进行深入研究和分析,找出其产生的原因和解决方法,对提高供暖供热系统的效率和稳定性具有重要意义。
为此,本文将对热力公司供暖供热中常见问题进行研究,探讨其产生原因和解决策略,为热力公司的改进和提升提供参考依据。
1.2 研究目的研究的目的是对热力公司供暖供热中常见问题进行深入分析和研究,找出问题的根本原因并提出解决方案,以提高供暖供热系统的效率和稳定性,提升用户的体验感受。
通过研究,我们希望能够全面了解供暖系统能耗高、故障频发、供热效果不佳、供热温度不稳定、供热管道老化等问题的发生机制和影响因素,进而制定相应的改进建议,为热力公司提供技术支持和指导,帮助他们更好地运营和管理供暖供热系统,提升服务质量,实现可持续发展。
通过本研究,我们也希望为相关领域的学术研究和工程实践提供新的思路和方法,推动行业的发展和进步。
2. 正文2.1 问题一:供暖系统能耗高供暖系统能耗高是热力公司供暖供热中常见的问题之一。
造成供暖系统能耗高的原因有很多,主要包括以下几点:供暖系统设计不合理是导致能耗高的重要因素之一。
一些供暖系统在设计阶段没有考虑到建筑的隔热和保温性能,导致在供暖过程中热量损失较大,需要消耗更多的能源来维持室内温度。
供暖设备老化和运行不良也会导致能耗增加。
老化的供暖设备通常效率较低,消耗的能源较多。
而运行不良的供暖设备会导致能源的浪费,同时也增加了维护和维修的成本。
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天津某集中供热系统滞后性研究天津大学袁闪闪,朱能,田喆摘要在我国北方,供热能耗占到了城市总能耗的40%,然而能源利用效率存在严重问题。
主要原因之一是当前我国供热调控主要是利用室外温度确定供热温度,依据回水温度进行反馈控制。
由于没有考虑系统热调节的滞后性和围护结构相对气温的滞后性,使上述手段实际运行调节存在较大偏差。
作者通过逐时自动监测天津某集中供热管网08-10年度两个采暖季的供热运行参数,并依靠天津市气象局提供的同期加密的逐时气象资料,对供热系统动态调节性能主要是滞后性进行了深入研究。
首创性的提出并运用了“三个滞后性”的分析方法,提出了在不改造更换系统和设备的前提下,通过改善操作策略,提升系统运行效率,达到节能减排目的的行之有效的前馈调控方案。
关键词集中供热三个滞后性前馈调节1 研制背景及意义节约能源已成为我国的基本国策,是建设节约型社会的根本要求。
我国北方城镇70%以上的采暖建筑采用各种形式的集中供热方式,然而能源利用效率存在严重问题。
究其原因,主要是我国大部分集中供热系统的调控手段落后,现行的调控方法多为定性或经验的滞后调节,利用室外温度确定供热温度,依据回水温度进行反馈控制。
而且,现行的调控方法多数只是机械的考虑了室外温度一个气象参数,对于大风降温、雨雪冰冻等极端天气的应对能力较差。
这种不考虑系统热调节的滞后性和围护结构相对气温的滞后性,不充分利用城市供热气象预报的便捷服务的现行运行调节方法产生了明显的供热偏差,造成能源利用效率低下,燃煤量偏大,环境污染加剧,供热质量低下,热舒适性较差。
正是基于该问题,力求在不改造更换系统和设备的前提下,作者通过对系统热动态特性的辨识,有效改善操作策略,提升系统运行效率,指导供暖企业达到节能减排、提高供热企业的经济效益和供热服务质量,满足和提高热用户的舒适性要求。
作品的理论成果具有在我国北方大部分集中供热系统中推广的可行性,能够为我国燃煤供给安全和能源储备策略提供有利的技术支撑,同时有效加快我国建筑行业节能减排的步伐。
2 监测实验及理论分析2.1 监测实验本次的监测实验以天津某集中供热公司为背景,对该公司08至10年度的供热状况进行了实时监测,借助于天津市气象局提供的逐时气象资料,在供热后期对研究成果进行了初步检验。
监测点以住户为基本单位,选择三个典型换热站,每个换热站选取一个小区,每个小区分别选出两栋楼,每栋楼设立5个监测点,15层以上高层建筑设立10个监测点,共设立约30个监测点。
监测点布置示意图如下图2所示,分别在锅炉进出口、锅炉房分集水器、换热站分集水器以及典型用户设立监测点。
采用美国HOBO 公司生产的便携式数据采集器,分为U12-014温度自记仪系列和U10-003温湿度自记仪两种,HOBO U12-014测温范围为-200~180℃,精度为1℃。
HOBO U10-003数据采集器测温范围为-20~70℃,精度±0.4℃(25℃的工作环境),相对湿度测量范围为25%~95%,常温下精度为±3.5%。
两种数据采集器均可大容量存储,可快速提取数据,使用HOBOware 软件进行数据分析。
08-09年度锅炉房和换热站的监测点每半小时自动记录一次数据,热用户的监测点每一小时自动记录一次数据。
09-10年度供暖起始阶段,锅炉房和换热站的监测点每三分钟自动记录一次数据,热用户的监测点每三分钟自动记录一次数据,之后各监测点每十分钟自动记录一次数据。
2.2实验结果分析2.2.1 气象资料分析天津属于寒冷气候区,冬季室外计算温度为-9℃。
08年度采暖季期间(即2008年11月12日到2009年3月15日),天津的日最低温度都在-9℃以上,一般在-6℃到-2℃之间,室外平均温度是3.2℃。
天津市08年度采暖季日最大风速频数图见图1所示。
图1 天津市08年度采暖季日最大风速频数图08年度采暖季期间,天津平均风速为2.1m/s ,风速不低于3 m/s 的频率为15.5%,风速不低于5 m/s 的频率为1.3%。
主导风向是西南风,其他风向很少。
天津市08年度采暖季风向玫瑰图见图2所示。
5101520NNNE NE ENE E ESE SE SSE S SSWSWWSWW WNW NWNNW图2 天津市08年度采暖季风向玫瑰图通过对天津08年度采暖季的气象分析,考虑到风速对建筑负荷的重要影响,用风速来修正室外温度。
采用风速修正室外温度的方法得到修正室外温度,修正方法为:()()()[].23t /10;352.035/105;2/52;/2-=--⨯+⨯--=≤--=≤=修正修正修正修正时,当时,当时,当时,当t s m v v v t t s m v v t t s m v t t s m v2.2.2 一次网系统滞后性分析热量在由锅炉房输送到换热站时存在衰减和延迟,由此产生了一次网的滞后性。
由于一次网系统受气象参数的影响较小,为简化研究模型,忽略气象参数对一次网系统的影响。
选择输送距离最长的北五村换热站作为典型换热站。
经分析发现,滞后时间为热源分水器温度和换热站二次供水温度的峰值时间差。
通过分析监测数据,分别得到热源分水器温度和典型换热站二次供水温度折线图。
找到一天中热源分水器温度变化趋势比较明显的点,如波峰或波谷,然后在此时刻以后找到换热站二次供水温度的波峰或波谷,两个波峰或波谷之间的时间差就是一次网系统的滞后时间。
通过对08-09年度整个采暖季的分析,剔除温度变化趋势不明显的个体,得到一次网的平均滞后时间为1.5小时。
得到的峰谷数据分析结果如下表1所示。
表1 一次网滞后性峰谷数据分析图形滞后1小时 滞后1.5小时 滞后2小时 滞后2.5小时 尖峰7 12 2 1 尖谷 11 17 3 1 在09-10年度采暖季,对供暖数据采用进行加密分析,亦得到同样的结果。
对比2009年12月1日一次网的滞后时间变化如下图3所示。
很明显可以看出一次网的滞后时间为1.5小时。
图3 2009-12-1一次网输入、输出温度实时对比2.2.3 围护结构滞后性分析围护结构的滞后型分析采用延长监测期的方法。
在供暖结束后,仍然监测室内外温度,此时两者的趋势差便体现了围护结构的滞后性。
对三个换热站中建设年代最早距今已有20年的北五村小区用户进行了进一步分析。
采用与一次网的滞后性分析相类似的方法,得到室内温度滞后时间基本上都在1个小时以内,由此也说明,在三步节能标准实施前,围护结构的保温性能较差。
2.2.4 换热器的滞后性分析一、二网的供水通过各换热站的换热器进行热量的交换,热量交换的时间就是换热器的滞后时间。
仍然以北五村的换热站为例。
对比一、二次网的供回水温差,发现温差趋势基本一致,且几乎不存在滞后。
2009年12月1日北五村换热站一、二次网供回水温差对比图见图4所示。
图4 北五村换热站一、二次网供回水温差对比2.2.5 二次网的滞后性分析二次网滞后性的原理同一次网滞后性的原理是相似的,也是由于热量在由换热站输送至热用户时存在衰减和延迟。
二次网的分析方法采用“假设-修正”法。
与二次网供水温度对应时刻的室内温度同时受到了二次网滞后性和围护结构热惰性的影响。
“假设-修正”法的基本思想就是假设室外温度与室内温度一样,即室内外温差为零,此时的室内温度就只受到二次网滞后性的影响,经过假设后的二次网系统由于变量参数少,易于分析系统滞后性。
因此对室内温度进行修正,使修正后的室内温度在数值上等于室内外温差为零而供热系统正常供热时的假设室内温度。
前面已经把风速修正到室外温度上,下面用室外温度修正室内温度,修正方法为:1122222t t 10t 0.15;10t20 1.5(t-10)0.25;20t304(t-20)0.4;30t408(t-30)0.6;t 4014(t-40)0.85.t t t t t t t t t t t t ∆=-∆=+∆⨯≤∆=++∆⨯≤∆=++∆⨯≤∆=++∆⨯∆=++∆⨯外内修正修正修正修正修正当℃时,当℃时,当℃时,当℃时,当℃时,其中,下角标为1代表前一个小时的参数,下角标为2代表分析时刻的参数。
通过研究换热站二次供水温度与不同滞后程度室内修正温度的相关性确定滞后时间,换热站二次供水温度与不同滞后程度室内修正温度的相关性如表2所示。
从表中数据,可以看出二次网的滞后时间为2小时。
表2 二次供水温度与不同滞后程度室内修正温度的相关系数正常时刻滞后1小时滞后2小时滞后3小时修正室内温度0.698 0.730 0.747 0.7263 前馈调节应用研究3.1提高运行管理水平现在集中供热系统普遍采用“锅炉房中心调节+换热站局部调节”的方式,换热站里负责调节的工人多数没有经过专业技能的培训,调节理念明显落后,一般都是根据多年经验进行调节,调节依据各不相同,调节水平参差不齐,尤其是调节依据依靠当下值而不考虑未来变化的做法造成了运行调节存在明显的滞后现象。
以上几章对供热系统滞后性的分析,方便了工人操作,工人在对系统滞后特性有了清晰了解的基础上再参考气象预报,就能提早应对各种大风降温、天气回暖等突变天气,可以实现由现行“亡羊补牢”式的滞后调节向“未雨绸缪”式的前馈调节的转变,既可以节约能源又能提高热用户的房间舒适度。
3.2优化气候补偿器性能近几年,气候补偿器在供热系统中的应用越来越广泛,气候补偿器可以根据室外温度变化及设定的调温曲线,自动控制供水温度,实现供热系统的供水温度的气候补偿,也可以通过室内温度传感器根据室温调节供水温度实现室温补偿,在一定程度上实现了节能减排的目的,但是气候补偿器的调节原理也是属于滞后调节,如果能够结合气象部门提供的天气预测,并针对每个供热系统的滞后特性重新制定调温曲线,将使气候补偿器的调节效果更加有效,节能减排效果更加明显。
文章中对供热系统滞后特性的分析思路为气候补偿器优化调节性能提供了现实的可能性。
4 结论文章在以下方面有独特创新: 第一,首创性的提出了集中供热系统三个主要滞后性分开辨识的方法;第二,调控方案不更改系统原有设备,而是优化调控策略,成本低廉,实用方便;第三,从实测数据出发,通过辨识分析供热系统的动态热特性,提出相应锅炉供水温度预测模型的方法有较好的应用实践意义。
在我国北方采暖的大部分地区以及世界范围内同类型式的集中供热系统中都具有可推广价值,应用前景广泛。
本论文受国家科技支撑计划《既有建筑综合改造技术集成示范工程》资助完成,课题编号2006BAJ03A10。
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