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1、建筑供暖的温度控制与节能简介： 认为应根据建筑的使用情况进行室温调节，既可以减少能耗，又利于节能，提出了室温调节的 方法 和措施。关键字：建筑供暖 能耗节能 室温调节 供暖建筑的室内 温度是根据热舒适性、 经济 性、生产工艺等因素确定的， 各类不同的建筑都规定了相应的室内温度，一般民用建筑的 主要房间，其室内温度在1620 之间。当室内温度低于 规定的温度时，不能满足热舒适性、生产工艺等方面的要求； 当高于规定的温度时，热舒适性提高了，但耗热量增大，不 利于建筑节能。因此，供暖建筑的室内温度是评价供暖品质 和节能的重要参数。建筑供暖是为了满足人、生产及其它特 殊的需要，当人们在室内工作、生活时
2、，需要保持稳定、舒 适的室内温度；当人们停止了工作，人去楼空时，应将室内 温度降低至最低水平，即值班温度。因此，建筑供暖的室内 温度应根据建筑的使用情况，进行随机调节，有利于建筑的节能。1 室温调节的原理在通常的供暖情况下，不论房间是 否有人，室温都保持规定的温度tn，房间内墙、地板、设备 的温度也为tn，与室内空气不进行热交换，房间通过外墙向 室外的传热量为 Qw ，散热器的散热量为 Qs ，近似认为二者 相同。Qw=Qs=K(tn-tw)F (1)式中K为外墙传热系数，F 为外墙传热面积， tw 为室外 计算 温度。当房间无人时，进 行室温调节供暖，将室内温度tn降至值班温度tz，近似认为
3、 室温瞬间由tn降至tz。由于墙体的热惰性，内墙温度不可能 在瞬间由tn降至tz，需要经历一个降温期。设所需时间为h， 例如：240 mm砖墙，当两侧空气温度从18 C降至10 C时， 墙中心温度需要经过58 h才能从18 C降至10 C。在降温期， 外墙的传热量为Qw1，散热器的散热量为Qs1，内墙向室内 放热，传热量为 Qn。 Qw1=Qs1+Qn=K(tz-tw)F(2) 经过降温 期后，室内空气温度与内墙、地板、设备的温度趋向一致， 达到值班温度tz，停止了热交换，进入值班期，设值班期经 历的时间为 h，此时，外墙的传热量为Qw2，散热器的散 热量为Qs2，二者应相等。当房间有人时，室
4、内升温过程与 上述过程类似。此时，外墙的传热量为Qw3，散热器的散热 量为 Qs3，内墙的吸热量为 Qno Qw3二Qs3-Qn=K(tn-tw)F(3) 这样，经过降温期、值班期、预热期所需的时间为(2h+A h), 消耗的热能为：K(tz-tw)FA h (4)而采用恒温供暖时，经过 (2h+A h)消耗的热能为：Ew=K(tn-tw)F(2h+ h) =2K(tn-tw)Fh+ K(tn-tw)FA h (5)因为 tn tz , tn (tn+tz)/2 , EvEw，因此，调节室温的供暖方式是节能的，当tz越小、 h越大，节能效果越显著。降温期、预热期所需的时间h 取决于内墙的热物理
5、特性，墙体的导热性能越差， h 越大。 由于房间内墙、地板、设备的 h 值不同，计算较为困难。在 实际的调节过程中，可采用如下方法，例如办公楼，使用时 间为18 : 008 : 00 ,共14 h，由于240 mm砖墙从18 C 降至10 C时，需要经过58 h，而14 h是不能够满足需要的， 为此，降温和预热时间 h 各取使用间隔时间的一半，即 7 h， 从18: 001: 00为降温期，从1: 008: 00为预热期， 中间无值班期。当经过7 h的降温后，内墙的温度也许达不 到值班温度，再经过 7 h 的预热后，内墙的温度将恢复到原 来的室内温度。因此，只要预热时间上降温时间，室内温度 能
6、够恢复到原来的温度。以上室温调节过程需要经历一个预 热期，如果缩短预热期(预热时间小于降温时间)，或者取消预 热期，要将室内温度很快恢复到使用温度，必须增加供热负 荷，例如:提高热媒的温度和流量，或者在设计供暖系统时， 放大管径、增大散热器的面积。虽然增加了供热负荷，但缩 短了预热期，仍具有节能效果。其缺点是:设备的初投资增 加；由于室内温度不能快速恢复到使用温度，人们进入房间 后的短时间内会有冷的感觉。 2 室温调节的 方法 2.1 调节 热媒的温度 保持热媒的流量G不变，调节锅炉或者换热器的热媒岀口温度。即例如：当tn=18 C , tz=10 C , tw=-9 C 时式中 c 为水的比
7、热容。降低热媒温度，使供回水温差较原 来降低 30%，即可将室内温度降至 10 C。 2.2 调节热媒的 流量保持热媒的供回水温差不变，调节热媒的流量，即：式 中Gn ,Gz分别为调节前、后热媒的流量。例如：当tn=18 C , tz=5 C，tw=-9 C时减少热媒流量48%，即可将室内温度降 至5 C。通过调节锅炉房、单体建筑供暖干管入口处的供暖系统阀门，可以调节整个供暖小区、单体建筑内所有房间 的温度，但由于使用 规律 不同，在夜间及节假日不使用的 建筑物中，尚有些房间需要使用，采用系统调节时，不能满 足这些房间的温度要求，使用电暖器也很不方便，对此可利 用恒温阀解决。在供暖系统的所有散
8、热器上装恒温阀（单管系 统应设旁通管），下班时，将温度调至值班温度，而供暖系统 的热媒温度保持不变，流量可适当减小，这样，当个别房间 需要使用时，仍可满足其温度要求。还有一种方法是在散热 器上安装电磁阀。这种电磁阀有两种状态，一种是全开状态， 此时不限制热媒的流量，室温达到使用温度；另一种状态为 半开状态，此时限制热媒的流量，室温降至值班温度。电磁 阀的开关设在办公楼的走廊中，如果人们下班后忘记操作， 值班人员可检查一遍，使电磁阀处于半开状态，室温降至值 班温度。这种电磁阀有两种形式，一种是直通阀，用于双管 供暖系统；另一种是三通阀，用于单管供暖系统。 3 结语调 节室温的供暖方式适用于间歇使
9、用的建筑，如办公楼、礼堂， 而不适用于连续使用的建筑，如 医院 病房。当建筑物的每 个房间使用规律相同时，可调节供暖系统的热媒温度和流量； 否则，可设恒温阀或电磁阀，以满足个别房间的特殊需求。 应根据建筑的类型及其供暖设备的情况，确定适宜的值班温 度，尽量保持较低的值班温度，但不宜低于5 C，以防止建 筑发生冻害。当建筑的使用时间小于降温和预热时间之和时， 在调温过程中，不存在值班期，降温和预热时间应相同，各 取使用时间的一半，预热时间不能小于降温时间，否则，内 墙温度低于室内空气温度，达不到应有的供暖效果。值班期 的时间取决于建筑的类型，对于一些不经常使用的建筑，如 礼堂、 体育 馆，其使用间隔较长，更适合于调温供暖。
