CN1362598A - 集中供暖系统回水温度的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集中供暖系统回水温度确定系统,该方法根据供暖系统循环水流量及室外最高、最低气温绘制“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图,并依据室内、外温度查该曲线图,确定集中供暖的回水温度。该“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图的绘制方法为:以采暖室温度达到规定为标准,采集整个供暖期室外温度、供暖系统回水温度、供暖面积、循环水流量等参数,运用热力学原理绘制成该曲线图。依据该曲线图对确定的回水温度对系统进行调节。该方法在保证用户室内温度达到设计标准的前提下,能够提供准确、科学、简单易行的确定回水温度,该方法能够使采暖系统的节能、降低消耗和减少污染。

Description

集中供暖系统回水温度的确定方法
技术领域：
本发明涉及集中供暖系统回水温度控制技术领域，尤其涉及一种集中供暖系统回水温度的确定方法。
背景技术：
目前小型集中供暖系统没有一个实用、有效的方法指导供水、回水温度的调节方法，由于设备条件，运行方式、管理水平和人员素质等因素的影响，使用计算公式或仪器控制的方法对供暖系统进行调节较为困难，多年来大都是依据室外天气变化感觉和经验进行温度调节，即“看天烧火”，达不到科学节能和减少污染的目的。
发明内容：
本发明的目的是提供一种集中供暖系统回水温度的确定方法，该方法在保证用户室内温度达到设计标准的前提下，能够提供准确、科学、简单易行的确定回水温度，该方法能够使采暖系统的节能、降低消耗和减少污染。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种集中供暖系统回水温度的确定方法，该种集中供暖系统回水温度的确定方法中集中供暖系统的回水温度，供暖系统的耗热量与室外温度存在如下关系：
Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α
式中：
Q′：整个房间的基本耗热量(单位：W)；
q′：围护结构的基本耗热量(单位：W)；
k：围护结构的传热系数(单位：W/m2·℃)；
F：围护结构的面积(单位：m2)；
tn：室内设计温度(单位：℃)；
tw：室外温度(单位：℃)；α：温差修正系数
在某一室外温度下，对应一个热量值，这个热量值即为系统的供热量。该热量值由以下几个参数决定：
Q＝ξG(tg-th)
式中：
Q：系统供热量(单位：W)；
ξ：待定常数(该ξ与整个系统有关，对不同系统在Q、ξ、G、tg、th等值均确定的情况下可逆向推导得出)；
G：系统循环水流量(单位Kg/h)；
tg：系统供水温度(单位℃)；
th：系统回水温度(单位℃)；
根据上述公式，供暖系统中用户室内温度(tn)，室外温度(tw、)供水温度(tg)、回水温度(th)，在某一确定的流量(G)下，存在一一对应的关系，根据上述tn、tw、tg、th、G参数，绘制出“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图；
根据单位供暖面积的循环水流量，以不同室外温度为参数，对应查“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图，得到回水温度值。
所述“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图的绘制方法为：
(1)、以达到室内规定温度为标准，对采暖系统测量温度，用红外线测温仪对供暖系统各分支系统的回水温度进行测试，与系统总回水温度相比较，用截门进行调节，确保各级分支系统的回水温度与总回水温度相一致；
(2)、绘制室外温度曲线：以室外温度为标准，绘制供暖期的室外温度曲线；
(3)、循环水流量的测量：采暖系统运行的流量用超声波流量计进行测量；
(4)、回水温度测量：在供暖系统的总回水干管上加装测温仪表，测量时使用便携式红外线测温仪进行校准、对照；
(5)、绘图：将不同时间测量的室外温度、回水温度、循环水流量、供热面积数据列成表格，在某一确定的单位面积循环水流量下绘制成回水温度与室外温度一一对应的“回水温度—循环水流量—室外温度”关系曲线。
该集中供暖系统回水温度的确定方法为：
(1)、室外平均温度＞3℃，供暖时间分为三个时间段：即第一时间段5：00-11：00，第二时间段16：00-22：00和其他时间段，前两个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度，其他时间段不要求回水温度，即可以停止运行；
(2)、室外温度在-4℃＜室外平均温度≤3℃，供暖时间分成四个阶段：即第一时间段6：00-11：00，第二时间段11：00-17：00，第三时间段17：00-22：00，第四时间段22：00-6：00，对于所述的第一、三两个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度，对于所述的第二个时间段内回水温度确定为室外最高气温对应的回水温度，对于所述的第四个时间段内回水温度确定为室外最高气温和最低气温对应的两个回水温度的平均值；
(3)、室外平均气温＜-4℃，在供暖时间分成两个时间段：即第一时间段11：00-16：00和第二时间段16：00-22：00--11：00，对于所述的第一个时间段内回水温度确定为室外最高气温对应的回水温度，对于所述的第二个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度。
采用上述方法确定集中供暖系统回水温度的基本原理为：供暖系统的耗热量与室外温度有如下关系：
Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α
式中：
Q′：整个房间的基本耗热量(单位：W)；
q′：围护结构的基本耗热量(单位：W)；
k：围护结构的传热系数(单位：W/m2·℃)；
F：围护结构的面积(单位：m2)；
tn：室内设计温度(单位：℃)；
tw：室外温度(单位：℃)；
α：温差修正系数
由上式可以看出，在某一室外温度下，要保证供暖系统用户室内温度达到规定标准，就对应一个热量值，这个热量值即为系统的供热量。该热量值有以下几个参数决定：
Q＝ξG(tg-th)
式中：
Q：系统供热量(单位：W)；
G：系统循环水流量(单位Kg/h)；
tg：系统供水温度(单位℃)；
th：系统回水温度(单位℃)；
ξ：待定常数(该ξ与整个系统有关，对不同系统在Q、ξ、G、tg、th等值均确定的情况下可逆向推导得出)；
从上述公式可以看出：以供暖系统用户室内温度(tn)达到规定为标准，室外温度(tw、)供水温度(tg)、回水温度(th)，在某一确定的流量(G)下，存在一一对应的关系，由于供水温度受锅炉运行工况、燃料品质、外管网条件及水温调节滞后性等因素影响，很不稳定，因此在实际运行中控制回水温度更具科学性和实用性。根据上述基本原理绘制的“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图具有科学性、准确性而且简单易行。
因此采用本发明提供的集中供暖系统回水温度的确定方法具有如下的有益效果：
(1)、根据所确定的回水温度对供暖系统进行调节，使回水温度随着室外温度的变化而变化，保证了室内温度的相对稳定，舒适感好，提高了人的生活质量。
(2)、用上述办法确定回水温度，实现了“需要用多少热量就送多少热量”的目的，避免了浪费能源，同时也减少了烟尘排放及噪声对环境的污染，改善了人的居住环境。
(3)、在同一供暖站，经测算，2000年如果采用本发明提供的方法进行控制、调节锅炉的回水温度，在整个供暖期内将节约热能5.3％，达到相同指标每平方米节约0.7千克煤，节约电0.2千瓦/小时。
附图说明：
图1为本发明提供的集中供暖系统回水温度的确定方法中采用的“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图。
具体实施方式：
某集中供暖系统的循环水流量G为3.4kg/h/m2，在保持室内温度tn为20℃的情况下，要确定某一供暖日的回水温度，该供暖日室外最高气温Tw为1℃，最低气温Tw为-8℃，平均室外气温Tw为-3.5℃，我们选用第二阶段来确定回水温度，由图1可以查出：当G＝3.4kg/h/m2，Tw＝1℃时，对应的回水温度th＝47℃；Tw＝-8℃时，对应的回水温度th＝52℃。对应的第二阶段划分的四个时间段所确定的回水温度为：
    时间段     回水温度(℃)
    6：00-11：00     52
    11：00-17：00     47
    17：00-22：00     52
    22：00-6：00     (52+47)/2＝49.5
在所述时间段按所列出的回水温度对供暖系统进行调节，可在保持室内温度为20℃的前提下，达到节能、减少环境污染的目的。

Claims (3)

1、一种集中供暖系统回水温度的确定方法，其特征在于：该种集中供暖系统回水温度的确定方法中集中供暖系统的回水温度，供暖系统的耗热量与室外温度存在如下关系：
Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α
式中：
Q′：整个房间的基本耗热量(单位：W)；
q′：围护结构的基本耗热量(单位：W)；
k：围护结构的传热系数(单位：W/m2·℃)；
F：围护结构的面积(单位：m2)；
tn：室内设计温度(单位：℃)；
tw：室外温度(单位：℃)；
α：温差修正系数
在某一室外温度下，对应一个热量值，这个热量值即为系统的供热量。该热量值由以下几个参数决定：
Q＝ξG(tg-th)
式中：
Q：系统供热量(单位：W)；
ξ：待定常数(该ξ与整个系统有关，对不同系统在Q、ξ、G、tg、th等值均确定的情况下可逆向推导得出)
G：系统循环水流量(单位Kg/h)；
tg：系统供水温度(单位℃)；
th：系统回水温度(单位℃)；
根据上述公式，供暖系统中用户室内温度(tn)，室外温度(tw)供水温度(tg)、回水温度(th)，在某一确定的流量(G)下，存在一一对应的关系，根据上述以tn、tw、tg、th、G参数，绘制出“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图；
根据单位供暖面积的循环水流量，以不同室外温度为参数，对应查“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图，得到回水温度值。
2、如权利要求1所述的集中供暖系统回水温度的确定方法，其特征在于：“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图的绘制方法为：
(1)、以达到室内规定温度为标准，对采暖系统测量温度，用红外线测温仪对供暖系统各分支系统的回水温度进行测试，与系统总回水温度相比较，用截门进行调节，确保各级分支系统的回水温度与总回水温度相一致，为后续步骤作好基础条件的准备；
(2)、绘制室外温度曲线：以室外温度为标准，绘制供暖期的室外温度曲线；
(3)、循环水流量的测量：集中供暖系统运行的流量用超声波流量计进行测量；
(4)、回水温度测量：在供暖系统的总回水干管上加装测温仪表，测量时使用便携式红外线测温仪进行校准、对照；
(5)、绘图：将不同时间测量的室外温度、回水温度、循环水流量、供热面积数据对应计算，在某一确定的单位面积循环水流量下绘制成回水温度与室外温度一一对应的“回水温度—循环水流量—室外温度”关系曲线。
3、如权利要求1所述的集中供暖系统回水温度的确定方法，其特征在于：所述对应查“回水温度—循环水流量—室外温度”曲线图的方法为：
(1)、室外平均温度＞3℃，根据温度在一天中的分布梯度，将供暖时间分为三个时间段：即第一时间段5：00-11：00，第二时间段16：00-22：00和其他时间段，前两个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度，其他时间段不要求回水温度，即可以停止运行；
(2)、室外温度在-4℃＜室外平均温度≤3℃，根据温度在一天中的分布梯度，将供暖时间分成四个阶段：即第一时间段6：00-11：00，第二时间段11：00-17：00，第三时间段17：00-22：00，第四时间段22：00-6：00，对于所述的第一、三两个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度，对于所述的第二个时间段内回水温度确定为室外最高气温对应的回水温度，对于所述的第四个时间段内回水温度确定为室外最高气温和最低气温对应的两个回水温度的平均值；
(3)、室外平均气温＜-4℃，根据温度在一天中的分布梯度，将供暖时间分成两个时间段：即第一时间段11：00-16：00和第二时间段16：00-22：00--11：00，对于所述的第一个时间段内回水温度确定为室外最高气温对应的回水温度，对于所述的第二个时间段内回水温度确定为室外最低气温对应的回水温度。
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