散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行研究課件

1、散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行研究 董重成 哈爾濱工業(yè)大學(xué)國(guó)內(nèi)采暖熱媒溫度城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GJJ 34-90）版本中規(guī)定設(shè)計(jì)供水溫度為9570。教材、手冊(cè)幾乎所有的技術(shù)資料都按這個(gè)參數(shù)編寫?，F(xiàn)有民用建筑的采暖系統(tǒng)都是根據(jù)這個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)：9570， 8060。國(guó)外采暖熱媒溫度德國(guó)現(xiàn)在為7055，室溫20,T=42.5；芬蘭現(xiàn)在為7040，室溫20，T=35；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN442中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工況為7565，室溫20，T=50；波蘭東歐國(guó)家， 以前采用9570工況，室溫20， 現(xiàn)在已經(jīng)改為8060，室溫20， T=50 在中歐, 已經(jīng)認(rèn)為溫差50不夠低。現(xiàn)有跡象表明: 為了節(jié)能，正朝著進(jìn)一步降低系

2、統(tǒng)溫度的方向發(fā)展。德國(guó)工程師協(xié)會(huì) (VDI Guideline6030)Design-ing free heating surfaces (radiators)“自由散熱表面的設(shè)計(jì)(散熱器)”指出:“使溫差降至35K以下可以得到更好的溫度場(chǎng)，從而使用戶感覺舒適?！睖夭?5K，即為6050，室溫20的低溫?zé)崴膳r。 該指南還對(duì)和采暖有關(guān)的建筑物節(jié)能提出了如下建議:進(jìn)一步降低供暖系統(tǒng)的供回水溫度至5545，T=30。在歐洲，有一種叫做“低表面溫度(LST)”散熱器，規(guī)定它的表面溫度不超過43。這種散熱器特別適合于醫(yī)院、養(yǎng)老院、幼兒園和小學(xué)等需要考慮散熱器安全性的場(chǎng)合使用。盡管從安全角度推出，同

3、樣也有助于提高能源使用效率。采用低溫?zé)崴膳脑蚪】凳孢m：供水溫度高于70時(shí)，灰塵會(huì)在散熱器表面烤焦產(chǎn)生糊味，散發(fā)有害健康的塵?；驓怏w。由于散熱器與室溫的溫差減小，室內(nèi)溫度場(chǎng)更加均勻。低溫采暖不會(huì)使室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度劇烈減小而產(chǎn)生燥熱感，會(huì)使室內(nèi)物體和空氣電離程度降低，人體帶靜電減少，因而更舒適更健康。節(jié)能低水溫有助于采用冷凝鍋爐、熱泵、太陽(yáng)能等使用低溫?zé)嵩醇夹g(shù)。供暖熱水溫度的降低可以減少外網(wǎng)管道的熱損失， 供回水平均溫度每降低1度，外網(wǎng)的熱損失減少1.3%。有利于提高熱力站內(nèi)熱交換器的換熱效率。低溫散熱器采暖系統(tǒng)適用于居住性節(jié)能建筑對(duì)于那些需要高溫采暖或要求迅速升溫的建筑物不易采用低溫供暖

4、系統(tǒng)。 供水溫度60 6045 散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行研究散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行可行性研究散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行工程應(yīng)用分析低溫工況采暖散熱器散熱量實(shí)驗(yàn)研究低溫散熱器采暖系統(tǒng)投資分析我國(guó)城市供熱熱源的種類與形式較多。低溫散熱器采暖系統(tǒng)可利用低溫?zé)崮苜Y源。低溫散熱器采暖系統(tǒng)采用低溫?zé)嵩葱杞柚鸁岜醚b置。以熱電聯(lián)產(chǎn)或區(qū)域鍋爐房作為熱源實(shí)現(xiàn)低溫供暖是可行的。低溫?zé)崦街苽涑鞘袩崃芫W(wǎng)的供回水溫度一般為13080左右。散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行的低溫?zé)崦綔囟纫话銥?0 以下。 高溫水 低溫水轉(zhuǎn)換設(shè)備換熱站間接連接現(xiàn)場(chǎng)圖圖1：換熱站間接連接現(xiàn)場(chǎng)圖圖3：清華大學(xué)提出 “分棟可調(diào)”混水泵 注：混水泵出口要安裝逆止閥

5、，防止突然停泵時(shí)發(fā)生倒流現(xiàn)象?？蓪?shí)現(xiàn)小區(qū)干管小流量、大溫差，用戶末端大流量、小溫差運(yùn)行。通過改變混水比調(diào)節(jié)供水溫度，改變混水泵轉(zhuǎn)速或閥門開度調(diào)節(jié)樓內(nèi)循環(huán)流量，實(shí)現(xiàn)單幢樓宇的獨(dú)立質(zhì)、量并調(diào)。對(duì)于單棟建筑可調(diào)節(jié)成不同的供水溫度，滿足需要低溫采暖建筑物的低溫水溫要求。 采用Fluent軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)房間采用輻射型鋼制板式散熱器和銅管鋁翅片對(duì)流器進(jìn)行模擬;選取的物理模型為哈爾濱市某節(jié)能住宅標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)房間，其具體布置如圖;房間的計(jì)算熱負(fù)荷為700W，室外溫度-26。散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行舒適性研究銅鋁對(duì)流器低溫采暖溫度分布 銅鋁對(duì)流器高溫采暖溫度分布 鋼制散熱器低溫采暖溫度分布 鋼制散熱器高溫采暖溫度分布

6、采暖房間中靠近散熱器處溫度變化大，室內(nèi)水 平方向溫度場(chǎng)變化趨勢(shì)是從外墻至內(nèi)墻溫度場(chǎng)分布逐漸穩(wěn)定，室內(nèi)垂直方向溫度場(chǎng)分布較均勻當(dāng)其低溫運(yùn)行時(shí)，房間內(nèi)溫度梯度較小，溫度場(chǎng)更加均勻，也就使人感到更舒適 低溫采暖對(duì)管徑的影響低溫采暖對(duì)散熱器數(shù)量的影響散熱器數(shù)量增加對(duì)室內(nèi)空間的影響既有建筑節(jié)能改造后原散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行低溫散熱器采暖系統(tǒng)研究哈爾濱、沈陽(yáng)、北京、西安建筑平面圖建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要熱工參數(shù)城市屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)外墻傳熱系數(shù)外窗傳熱系數(shù)地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)非節(jié)能建筑節(jié)能建筑非節(jié)能建筑節(jié)能建筑木窗塑鋼窗哈爾濱0.770.51.280.522.672.50.3沈陽(yáng)0.90.61.60.72.6730.3北京1.

7、260.81.70.95.8240.3西安1.260.82.015.8240.3熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果城市非節(jié)能建筑節(jié)能建筑熱負(fù)荷(W)面積熱指標(biāo)(W/m2)熱負(fù)荷(W)面積熱指標(biāo)(W/m2)哈爾濱10257366.16209940.0沈陽(yáng)9801663.16052039.0北京9687362.45973638.5西安8787756.65162033.3既有建筑采暖系統(tǒng)圖回水干管 供水干管 立管 第一環(huán)路 第二環(huán)路 節(jié)能改造前采暖系統(tǒng)高溫運(yùn)行節(jié)能改造后采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行既有建筑改造前系統(tǒng)高溫運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)供回水干管、立管略大；改造后低溫運(yùn)行時(shí)散熱器數(shù)量是改造前高溫運(yùn)行時(shí)的1.4倍左右。散熱面積增加對(duì)室內(nèi)空間

8、的影響散熱器布置平面圖采暖系統(tǒng)高溫運(yùn)行采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行既有建筑節(jié)能改造后系統(tǒng)供回水管不變，但低溫運(yùn)行時(shí)管段損失增加；低溫運(yùn)行散 熱器數(shù)量增加。新建節(jié)能建筑采暖系統(tǒng)圖采暖系統(tǒng)高溫運(yùn)行采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行新建節(jié)能建筑供回水干管相同低溫運(yùn)行時(shí)立管略大；低溫運(yùn)行時(shí)散熱器數(shù)量是高溫運(yùn)行時(shí)的2倍左右。節(jié)能建筑的散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行具有可行性。散熱器采暖系統(tǒng)低溫運(yùn)行工程應(yīng)用分析23哈爾濱典型住宅系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)測(cè)1換熱站二級(jí)網(wǎng)供回水參數(shù)2測(cè)試曲線哈工大園區(qū)雙城民安小區(qū)部分換熱站二級(jí)網(wǎng)供回水參數(shù)牡丹江民航換熱站沈陽(yáng)市部分熱力公司低溫工況采暖散熱器散熱量實(shí)驗(yàn)研究鋁柱翼散熱器 鑄鐵柱翼散熱器 鋼制柱式散熱器 鋼制板式散熱器 根銅管順排式對(duì)流器 塑料散熱器 實(shí)驗(yàn)用散熱器鋁制柱翼塑料銅鋁對(duì)流器鋼制柱式鑄鐵柱翼鋼制板式實(shí)驗(yàn)結(jié)果散熱器低溫運(yùn)行時(shí)散熱量計(jì)算公式結(jié)論 采暖散熱器在低溫運(yùn)行時(shí)的性能曲線近似看作其高溫運(yùn)行時(shí)性能曲線的延長(zhǎng)線。低溫散熱器采暖系統(tǒng)投資分析高溫采暖低溫采暖高溫采暖低溫采暖既有建筑經(jīng)節(jié)能改造新建節(jié)能建筑節(jié)能建筑設(shè)備投資比較系統(tǒng)管道和