CN112984602A - 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法 - Google Patents

大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112984602A
CN112984602A CN202110229295.XA CN202110229295A CN112984602A CN 112984602 A CN112984602 A CN 112984602A CN 202110229295 A CN202110229295 A CN 202110229295A CN 112984602 A CN112984602 A CN 112984602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
floor
solar radiation
grid
area
heating system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110229295.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112984602B (zh
Inventor
余涛
郑嘉诚
雷波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN202110229295.XA priority Critical patent/CN112984602B/zh
Publication of CN112984602A publication Critical patent/CN112984602A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112984602B publication Critical patent/CN112984602B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1042—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/14—Solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法，其地板辐射供暖系统包括热源、循环水泵、控制阀、分集水器以及位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的地板辐射供暖盘管单元；本发明的地板辐射供暖系统，相比传统的地板辐射供暖系统设计方案，能够显著缓解大空间建筑在太阳辐射影响下室内出现的局部过热现象。本分区设计方法依据照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射情况将地板辐射供暖系统分为四个区域，合理地利用照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射进行供暖，减少系统能耗，降低大空间建筑内部由于太阳照射区造成的室内热环境的差异，提升地板辐射系统的供暖性能。

Description

大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法
技术领域
本发明属于大空间建筑供暖技术领域，具体涉及一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法。
背景技术
大空间建筑，又称作大跨度建筑，通常是指跨度在30米以上的建筑，如铁路客运站和机场航站楼等。该类建筑作为城市的标志性建筑，往往具有建筑规模庞大、室内层高较高和内部空间通透等特点。出于视野和采光的需求，该类建筑的围护结构通常大面积地采用透明材料，使得大量太阳辐射穿过透明围护结构进入室内。
目前，地板辐射系统因其具有的节能性和舒适性等优点，已经逐渐应用于各类建筑的供暖系统当中。伴随着地板辐射系统的发展，许多智能技术也相继出现。然而，现阶段常用的地板辐射系统设计方案往往采用均匀布置或仅按照建筑的内外分区对系统进行分区布置，而不考虑太阳辐射的影响。对于太阳能资源丰富地区设置有地板辐射供暖系统的大空间建筑，进入室内的太阳辐射直接作用于地板表面，造成地板表面的局部过热现象，显著降低系统的供暖性能，这将直接导致室内舒适度的降低和能源的浪费，进入室内的太阳辐射也没有得到充分利用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现阶段常用的地板辐射系统设计方案不考虑太阳辐射的影响的问题，提出了一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法。
本发明的技术方案是：一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统包括热源、循环水泵、控制阀、分集水器以及位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的地板辐射供暖盘管单元；
第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的地板辐射供暖系统的结构均相同，包括若干分集水器和若干地板辐射供暖盘管单元；分集水器的分水端和地板辐射供暖盘管单元固定连接；热源的输出端分别通过控制阀连接第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的地板辐射供暖系统；分集水器的集水端与循环水泵的输入端固定连接；循环水泵的输出端和热源的输入端固定连接。
进一步地，地板辐射供暖盘管单元包括供暖盘管、供水管和回水管；
地板辐射供暖盘管单元通过供暖盘管的供水管和回水管分别与分集水器的分集水端固定连接。
本发明的有益效果是：本发明的地板辐射供暖系统，相比传统的地板辐射供暖系统设计方案，能够显著缓解大空间建筑在太阳辐射影响下室内出现的局部过热现象，使建筑室内温度分布更加均匀，减轻渗透风对大空间建筑室内的影响，提升室内热环境舒适性的同时充分利用太阳辐射进行供暖，减少大空间建筑的供暖系统对常规能源的消耗，具有广泛的应用前景。
基于以上系统，本发明还提出一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，包括以下步骤：
S1：根据地板辐射供暖盘管单元的布设位置，对大空间建筑的地板表面进行网格划分；
S2：利用Ecotect软件对大空间建筑建立模型，并根据供暖期太阳辐射的逐时数据进行模拟计算，得到每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量；
S3：根据每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量；
S4：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
S5：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量和各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值，对地板辐射供暖盘管单元进行分区。
进一步地，步骤S1中，对大空间建筑的地板表面进行网格划分的方法为：将划分的网格与各地板辐射供暖盘管单元一一对应。
进一步地，步骤S3中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j的计算公式为：
Figure BDA0002958365310000031
其中，n表示供暖期总小时数；qi，j，t表示第i行第j列网格在t时刻接收到的太阳辐射量。
进一步地，步骤S4中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值Qmax的计算公式为：
Figure BDA0002958365310000032
其中，Qi，j表示第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，imax表示网格的最大行，jmax表示网格的最大列。
进一步地，步骤S5中，对地板辐射供暖盘管单元进行分区的方法为：
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.75·Qmax＜Qi，j≤Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第一区域，其中，Qmax表示各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.5·Qmax＜Qi，j≤0.75·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第二区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.25·Qmax＜Qi，j≤0.5·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第三区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0≤Qi，j≤0.25·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第四区域。
本发明的有益效果是：本分区设计方法依据照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射情况将地板辐射供暖系统分为四个区域，合理地利用照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射进行供暖，减少系统能耗，降低大空间建筑内部由于太阳照射区造成的室内热环境的差异，提升地板辐射系统的供暖性能。
附图说明
图1为地板辐射供暖系统热水流程图；
图2为地板辐射供暖盘管单元示意图；
图3为大空间建筑某时刻在太阳辐射影响下的示意图；
图4为地板辐射供暖系统分区设计方法的流程图；
图5为大空间建筑地板辐射供暖系统分区平面示意图；
图中，1、热源；2、循环水泵；3、控制阀；4、分集水器；5、地板辐射供暖盘管单元；5-1、供暖盘管；5-2、供水管；5-3、回水管；6、第一区域；7、第二区域；8、第三区域；9、第四区域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供了一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统，包括热源1、循环水泵2、控制阀3、分集水器4以及位于第一区域6、第二区域7、第三区域8和第四区域9的地板辐射供暖盘管单元5；
第一区域6、第二区域7、第三区域8和第四区域9的地板辐射供暖系统的结构均相同，包括若干分集水器4和若干地板辐射供暖盘管单元5；分集水器4的分水端和地板辐射供暖盘管单元5固定连接；热源1的输出端分别通过控制阀3连接第一区域6、第二区域7、第三区域8和第四区域9的地板辐射供暖系统；分集水器4的集水端与循环水泵2的输入端固定连接；循环水泵2的输出端和热源1的输入端固定连接。
在本发明实施例中，如图2所示，地板辐射供暖盘管单元5包括供暖盘管5-1、供水管5-2和回水管5-3；
地板辐射供暖盘管单元5通过供暖盘管5-1的供水管5-2和回水管5-3分别与分集水器4的分集水端固定连接。
在本发明实施例中，如图3所示，A1为建筑玻璃幕墙，A2为建筑屋面，A3为地板辐射供暖系统，A4为太阳辐射，A5为受太阳辐射影响区域，A6为未受太阳辐射影响区域。在大空间建筑的使用过程中，进入室内的太阳辐射往往只作用于建筑地板表面的局部区域，造成大空间建筑内部出现局部过热现象并显著降低太阳辐射影响区域地板辐射供暖系统盘管单元的供暖性能，直接导致室内舒适度的降低和能源的浪费。
基于不均匀的太阳辐射，本发明提出了一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，如图4所示，包括以下步骤：
S1：根据地板辐射供暖盘管单元的布设位置，对大空间建筑的地板表面进行网格划分；
S2：利用Ecotect软件对大空间建筑建立模型，并根据供暖期太阳辐射的逐时数据进行模拟计算，得到每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量；
S3：根据每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量；
S4：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
S5：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量和各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值，对地板辐射供暖盘管单元进行分区。
在本发明实施例中，如图4所示，步骤S1中，对大空间建筑的地板表面进行网格划分的方法为：将划分的网格与各地板辐射供暖盘管单元一一对应。
在本发明实施例中，如图4所示，步骤S3中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j的计算公式为：
Figure BDA0002958365310000061
其中，n表示供暖期总小时数；qi，j，t表示第i行第j列网格在t时刻接收到的太阳辐射量。
在本发明实施例中，如图4所示，步骤S4中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值Qmax的计算公式为：
Figure BDA0002958365310000062
其中，Qi，j表示第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，imax表示网格的最大行，jmax表示网格的最大列。
在本发明实施例中，如图4所示，步骤S5中，对地板辐射供暖盘管单元进行分区的方法为：
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.75·Qmax＜Qi，j≤Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第一区域，其中，Qmax表示各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.5·Qmax＜Qi，j≤0.75·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第二区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.25·Qmax＜Qi，j≤0.5·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第三区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0≤Qi，j≤0.25·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第四区域。
在本发明实施例中，第一区域为受太阳辐射影响强烈区域，第二区域为受太阳辐射影响较强区域，第三区域为受太阳辐射影响较弱区域，第四区域为受太阳辐射影响微弱区域。
在本发明实施例中，如图5所示，C1为建筑玻璃幕墙，C2为建筑墙体，C3为第一区域(受太阳辐射影响强烈区域)，C4为第二区域(受太阳辐射影响较强区域)，C5为第三区域(受太阳辐射影响较弱区域)，C6为第四区域(受太阳辐射影响微弱区域)，C7为各地板辐射供暖盘管单元间的界线。
某大空间建筑的地板辐射供暖系统各盘管单元的分区结果如图5所示。分区方案确定后，在地板辐射供暖系统设计的过程中，需要充分考虑太阳辐射的影响，适当增加系统受太阳辐射影响强烈、影响较强区域的盘管间距，降低这些区域的系统的供热量。另外，在日间地板辐射供暖系统的实际运行过程中，太阳辐射穿过大空间建筑的透明围护结构进入室内，对四个区域的地板辐射供暖系统盘管单元造成不同程度的影响，此时，需要将四个区域的盘管单元分开进行控制，如图5所示。例如，当高密度的太阳辐射只照射在地板辐射供暖系统的部分区域，如第一区域，并造成该区域的室内温度高于设计温度时，调节第一区域的控制阀，减少该区域的供暖系统热水流量或直接关闭该区域的供暖系统，以此降低供暖系统的供热量，避免在太阳辐射影响下出现局部过热现象。与此同时，未受太阳辐射影响区域，即第二、第三、第四区域的地板辐射供暖系统则保持开启，继续按照设计工况继续为建筑供暖。
本发明的工作原理及过程为：该方法根据照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射情况对地板辐射供暖系统进行分区设计，并在地板辐射系统运行过程中对各区域进行单独控制。
本发明通过对大空间建筑地板辐射供暖系统各盘管单元表面在供暖期接收到的太阳辐射情况进行模拟统计，得到各盘管单元受太阳辐射的影响情况，随后将整个地板辐射供暖系统按照受太阳辐射影响的程度分为四个区域，从第一区域到第四区域受太阳辐射影响程度逐渐降低，并针对四个区域分别设计地板辐射供暖系统。此外，在地板辐射供暖系统运行的过程中，将四个区域的系统分开进行控制，以充分适应照射在大空间建筑地板局部表面的太阳辐射。在夜间，四个区域的地板辐射系统共同开启为建筑供暖；在日间，太阳辐射进入大空间建筑时，受太阳辐射影响较为强烈的区域的地板辐射供暖盘管单元通过降低热水流量或直接关闭的形式降低该区域的供热量，充分利用太阳辐射进行供暖、减少系统对常规能源消耗的同时，缓解该区域出现过热现象，而受太阳辐射影响较为微弱的区域的地板辐射供暖盘管单元则继续开启，按照设计工况继续为建筑供暖。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的地板辐射供暖系统，相比传统的地板辐射供暖系统设计方案，能够显著缓解大空间建筑在太阳辐射影响下室内出现的局部过热现象，使建筑室内温度分布更加均匀，减轻渗透风对大空间建筑室内的影响，提升室内热环境舒适性的同时充分利用太阳辐射进行供暖，减少大空间建筑的供暖系统对常规能源的消耗，具有广泛的应用前景。
(2)本分区设计方法依据照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射情况将地板辐射供暖系统分为四个区域，合理地利用照射在大空间建筑地板表面的太阳辐射进行供暖，减少系统能耗，降低大空间建筑内部由于太阳照射区造成的室内热环境的差异，提升地板辐射系统的供暖性能。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统，其特征在于，包括热源(1)、循环水泵(2)、控制阀(3)、分集水器(4)以及位于第一区域(6)、第二区域(7)、第三区域(8)和第四区域(9)的地板辐射供暖盘管单元(5)；
所述第一区域(6)、第二区域(7)、第三区域(8)和第四区域(9)的地板辐射供暖系统的结构均相同，包括若干分集水器(4)和若干地板辐射供暖盘管单元(5)；所述分集水器(4)的分水端和地板辐射供暖盘管单元(5)固定连接；所述热源(1)的输出端分别通过控制阀(3)连接第一区域(6)、第二区域(7)、第三区域(8)和第四区域(9)的地板辐射供暖系统；所述分集水器(4)的集水端与循环水泵(2)的输入端固定连接；所述循环水泵(2)的输出端和热源(1)的输入端固定连接。
2.根据权利要求1所述的大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统，其特征在于，所述地板辐射供暖盘管单元(5)包括供暖盘管(5-1)、供水管(5-2)和回水管(5-3)；
所述地板辐射供暖盘管单元(5)通过供暖盘管(5-1)的供水管(5-2)和回水管(5-3)分别与分集水器(4)的分集水端固定连接。
3.一种大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据地板辐射供暖盘管单元的布设位置，对大空间建筑的地板表面进行网格划分；
S2：利用Ecotect软件对大空间建筑建立模型，并根据供暖期太阳辐射的逐时数据进行模拟计算，得到每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量；
S3：根据每小时照射在地板表面各网格的太阳辐射量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量；
S4：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，计算各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
S5：根据各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量和各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值，对地板辐射供暖盘管单元进行分区。
4.根据权利要求3所述的大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，其特征在于，所述步骤S1中，对大空间建筑的地板表面进行网格划分的方法为：将划分的网格与各地板辐射供暖盘管单元一一对应。
5.根据权利要求3所述的大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，其特征在于，所述步骤S3中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j的计算公式为：
Figure FDA0002958365300000021
其中，n表示供暖期总小时数；qi，j，t表示第i行第j列网格在t时刻接收到的太阳辐射量。
6.根据权利要求3所述的大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，其特征在于，所述步骤S4中，各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值Qmax的计算公式为：
Figure FDA0002958365300000022
其中，Qi，j表示第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量，imax表示网格的最大行，jmax表示网格的最大列。
7.根据权利要求3所述的大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统分区方法，其特征在于，所述步骤S5中，对地板辐射供暖盘管单元进行分区的方法为：
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.75·Qmax＜Qi，j≤Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第一区域，其中，Qmax表示各网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量的最大值；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.5·Qmax＜Qi，j≤0.75·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第二区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0.25·Qmax＜Qi，j≤0.5·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第三区域；
若第i行第j列网格在整个供暖期接收到的太阳辐射累积量Qi，j满足0≤Qi，j≤0.25·Qmax，则该网格所对应的地板辐射供暖系统盘管单元属于第四区域。
CN202110229295.XA 2021-03-02 2021-03-02 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法 Active CN112984602B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110229295.XA CN112984602B (zh) 2021-03-02 2021-03-02 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110229295.XA CN112984602B (zh) 2021-03-02 2021-03-02 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112984602A true CN112984602A (zh) 2021-06-18
CN112984602B CN112984602B (zh) 2022-04-29

Family

ID=76351887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110229295.XA Active CN112984602B (zh) 2021-03-02 2021-03-02 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112984602B (zh)

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101464016A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 武汉鸿图节能技术有限公司 智能地面供暖系统
JP2010107115A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Hokusho Systems:Kk 温風床暖房システムおよびその設置方法
JP2010527090A (ja) * 2007-05-11 2010-08-05 スキッドモア オーウィングス アンド メリル リミテッド ライアビリティ パートナーシップ デジタル設計エコシステム
CN101901284A (zh) * 2010-07-09 2010-12-01 上海理工大学 一种对既有建筑进行节能改造的数值化分析方法
US20110257942A1 (en) * 2008-02-06 2011-10-20 Ankory Ran Apparatus and method for evaluation of design
CN103423799A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 新疆太阳能科技开发公司 太阳能地埋跨季储热供暖系统
CN103528112A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 朱杰 用于水循环地暖的管路分级排布系统
CN203657050U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 天津市天友建筑设计股份有限公司 一种太阳能辐射控制地暖系统
CN203657118U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 天津市天友建筑设计股份有限公司 一种利用自然冷、热源进行供冷及供热的系统
CN104133938A (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 哈尔滨工业大学 一种基于采暖能耗考虑的严寒地区办公建筑外窗几何参数优化方法
CN105302937A (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 中国十七冶集团有限公司 一种基于bim系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法
CN105588178A (zh) * 2015-04-30 2016-05-18 青岛海信日立空调系统有限公司 一种分集水控制方法、装置及地暖供热系统
US9488379B2 (en) * 2003-03-22 2016-11-08 Danfoss A/S Method for adjusting several parallel connected heat exchangers
CN106484939A (zh) * 2016-06-24 2017-03-08 华南理工大学 一种有利于大空间建筑室内热舒适的建模方法
CN106845027A (zh) * 2017-03-10 2017-06-13 陈文杰 一种光伏建筑一体化布置设计方法
CN107676857A (zh) * 2017-10-17 2018-02-09 长安大学 一种太阳能集成智能利用系统
CN107702185A (zh) * 2017-10-17 2018-02-16 长安大学 一种太阳能综合利用系统
CN107726437A (zh) * 2017-10-16 2018-02-23 天津大学 一种高架式轨道交通站台太阳能聚光供暖系统及其控制方法
CN108488880A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 河南三张节能环保工程有限公司 一种分区式地源热泵空调地暖系统
CN108844123A (zh) * 2018-07-18 2018-11-20 新疆恒蓝节能科技有限公司 分段式智能供暖的方法及系统
CN109726497A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 哈尔滨工业大学（深圳） 一种空间钢结构温度场的获取方法
CN111191319A (zh) * 2020-02-19 2020-05-22 梁雪芽 一种建筑绿化屋面设计方法
CN111637508A (zh) * 2020-05-11 2020-09-08 东南大学 一种适用于高大空间候车厅的冷暖辐射空调系统
CN212029709U (zh) * 2019-12-30 2020-11-27 贵州师范大学 建筑用冬季环保采暖设备

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9488379B2 (en) * 2003-03-22 2016-11-08 Danfoss A/S Method for adjusting several parallel connected heat exchangers
JP2010527090A (ja) * 2007-05-11 2010-08-05 スキッドモア オーウィングス アンド メリル リミテッド ライアビリティ パートナーシップ デジタル設計エコシステム
US20110257942A1 (en) * 2008-02-06 2011-10-20 Ankory Ran Apparatus and method for evaluation of design
JP2010107115A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Hokusho Systems:Kk 温風床暖房システムおよびその設置方法
CN101464016A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 武汉鸿图节能技术有限公司 智能地面供暖系统
CN101901284A (zh) * 2010-07-09 2010-12-01 上海理工大学 一种对既有建筑进行节能改造的数值化分析方法
CN103423799A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 新疆太阳能科技开发公司 太阳能地埋跨季储热供暖系统
CN103528112A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 朱杰 用于水循环地暖的管路分级排布系统
CN203657118U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 天津市天友建筑设计股份有限公司 一种利用自然冷、热源进行供冷及供热的系统
CN203657050U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 天津市天友建筑设计股份有限公司 一种太阳能辐射控制地暖系统
CN104133938A (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 哈尔滨工业大学 一种基于采暖能耗考虑的严寒地区办公建筑外窗几何参数优化方法
CN105588178A (zh) * 2015-04-30 2016-05-18 青岛海信日立空调系统有限公司 一种分集水控制方法、装置及地暖供热系统
CN105302937A (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 中国十七冶集团有限公司 一种基于bim系统冬冷夏热地区住宅群的施工设计方法
CN106484939A (zh) * 2016-06-24 2017-03-08 华南理工大学 一种有利于大空间建筑室内热舒适的建模方法
CN106845027A (zh) * 2017-03-10 2017-06-13 陈文杰 一种光伏建筑一体化布置设计方法
CN107726437A (zh) * 2017-10-16 2018-02-23 天津大学 一种高架式轨道交通站台太阳能聚光供暖系统及其控制方法
CN107702185A (zh) * 2017-10-17 2018-02-16 长安大学 一种太阳能综合利用系统
CN107676857A (zh) * 2017-10-17 2018-02-09 长安大学 一种太阳能集成智能利用系统
CN108488880A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 河南三张节能环保工程有限公司 一种分区式地源热泵空调地暖系统
CN108844123A (zh) * 2018-07-18 2018-11-20 新疆恒蓝节能科技有限公司 分段式智能供暖的方法及系统
CN109726497A (zh) * 2019-01-08 2019-05-07 哈尔滨工业大学（深圳） 一种空间钢结构温度场的获取方法
CN212029709U (zh) * 2019-12-30 2020-11-27 贵州师范大学 建筑用冬季环保采暖设备
CN111191319A (zh) * 2020-02-19 2020-05-22 梁雪芽 一种建筑绿化屋面设计方法
CN111637508A (zh) * 2020-05-11 2020-09-08 东南大学 一种适用于高大空间候车厅的冷暖辐射空调系统

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI YANG: "Application research of ECOTECT in residential estate planning", 《ENERGY AND BUILDINGS》 *
刘尧: "铁路站房高大空间公共区自然采光与空调能耗权衡判断", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
刘黎涛等: "基于ECOTECT采光模拟计算的单层大空间厂房侧墙开窗方式照度比较试验", 《照明工程学报》 *
曾旭东等: "《数字技术辅助建筑节能设计初步》", 31 October 2013 *
李晴等: "高校图书馆外立窗遮阳装置模拟分析及优化设计", 《科技创新与应用》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112984602B (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Impact of zero energy buildings on medium-to-long term building energy consumption in China
Cao et al. Building energy-consumption status worldwide and the state-of-the-art technologies for zero-energy buildings during the past decade
Li et al. Zero energy buildings and sustainable development implications–A review
CN102679434B (zh) 一种太阳能相变蓄热及毛细管网辐射采暖系统
CN104728979B (zh) 一种应用全天候太阳能供热的空调系统改造方法及设备
CN105737397B (zh) 太阳能地热能综合利用墙体系统
Lin et al. A review on research and development of passive building in China
Susan et al. Building integrated photovoltaic as GREENSHIP’S on site renewable energy tool
CN111561733B (zh) 基于gbdt的供暖户阀调节方法、系统及设备
Lyu et al. Numerical analysis on the effectiveness of warm water supply in water flow window for room heating
Reddick et al. Waste heat and renewable energy integration in buildings
KR101075893B1 (ko) 지역난방시스템의 열에너지 공급 제어방법
CN109028275B (zh) 一种用户侧楼宇多能源优化调度方法
Tang et al. Performance prediction of a novel double-glazing PV curtain wall system combined with an air handling unit using exhaust cooling and heat recovery technology
Wang et al. A zoned group control of indoor temperature based on MPC for a space heating building
Qu et al. Optimized control of the supply water temperature in the thermally activated building system for cold climate in China
CN109146284B (zh) 一种城市建筑可再生能源综合利用量及规模的核算系统及方法
CN112984602B (zh) 大空间建筑在太阳辐射下地板辐射供暖系统及分区方法
Yedilkhan et al. Predicting heating time, thermal pump efficiency and solar heat supply system operation unloading using artificial neural networks
CN107702185B (zh) 一种太阳能综合利用系统
CN107676857B (zh) 一种太阳能集成智能利用系统
CN115795635A (zh) 变电站建筑物的遮阳设置方法、装置、设备及存储介质
CN113221315B (zh) 构建海水源热泵系统机组设计选型方法及系统
CN205245302U (zh) 一种水力平衡供热系统
Corrado et al. Cost-optimal analysis of Italian office buildings through the application of a quasi-steady state model validated by detailed dynamic simulation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant