供热采暖节能技术
一 为了便于相互对比和在总量上进行研究,
部 分
我国把每公斤含热7000大卡(29306千焦)
供 的定为标准煤,也称标煤。
暖
负
荷
计
算
现行负荷计算方法存在的问题
太阳得热量 不是单独计算的,而是通过朝
第 一
向修正的方法,对围护结构的传热量按照
部 某一比例进行修正。
分
供
暖 这种方法对于日照时间、太阳辐射强度不
第
一 供暖室外计算温度:-5.2℃
部
分 供暖期日数:100天
供 暖
采暖期室外平均温度:0.6℃
负 荷
冬季室外平均风速:2.7m/s
计 算
最多风向:ENE,3.5m/s,18%
极端温度:-14.9℃
冬季室外大气压力:1018.5
设计热负荷
第 围护结构耗热量
一 部
基本耗热量
分
朝向修正耗热量(太阳辐射)
冬季室外平均风速
第 一
确定原则:采用累年最冷3个月月平均风速
部 分
统计方法:“累年最冷3个月”,系指累年
供
逐月平均气温最低的3个月
暖
负
荷
计
算
冬季室外大气压力
第 一
确定原则:采用累年最冷3个月的月平均大
部 分
气压力的平均值
供 暖 负 荷 计 算
济南地区采暖用气象参数
纬度36.36、经度117.03;海拔高度117.03m
供热采暖节能技术
谢晓娜 山东建筑大学热能工程学院
建筑环境与设备教研室
参考资料
《实用供热空调设计手册》(第二版)
郭非,《供热系统测试与分析研究》,硕 士论文:北京清华大学建筑技术科学系
《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建 筑部分)JGJ 26-95
我国的采暖能耗
1998年我国建筑用商品能源消耗共计3.76 亿吨标 煤,占当年全国能源总消费量的27.6%,这一比 例在1978年只有10%;
方 式
时测量系统中各处的供、回水温度。
的 测
(2)使用温度自记仪测量建筑物内的温度。为
试 和
了较为准确的反映整栋建筑物内的温度水平,
调 代表温度测量点的比例宜不小于30%。
研
第 三
测试方法和仪器
部
分 测试方法
各 类
(3)在热网正常运行过程中,使用超声波流量计对热源
供 出口和各热引入口处的流量进行测量。 热 方 集中供热系统实际运行时,一般均采用定流量方式,
案例房间
第 南向朝向修正系数:-15%~-30%
一
部
分 围护结构热工性能满足《民用建筑节能设
供 暖
计标准》(采暖居住建筑部分)
负
荷
计 算
计算结果
建筑物耗热量指标
第
一
部 分
qH
供
暖 负
qH .T
荷
计 算
qINF
qI .H
qH qH .T qINF qI .H
建筑物耗热量指标(W/m2)
形 式
汽—水或水—水换热器。
第 二
现有供热方式的分类
部
分 楼栋式供热
我
国 城
当热源放置在建筑物内,供应一栋或临近几栋
市 建筑物采暖需要时,此种方式称为楼栋(或单
能
源 元式)供热方式。
结
构 其热源形式主要有单元模块的燃气、燃油、电
和 供
锅炉、热泵机组等。
热 形
该种方式一个主要的特点就是,没有室外管网,
qINF (ti te )(C ..N.V ) / A
计
算
采暖期室外平均温度
济南0.6℃
建筑物耗热量指标
第
一
部
28W/m2
分
供
暖
20.2W/m2
负
荷
计
算
采暖耗煤量指标
第 一 部 分 供 暖 负 荷 计 算
9.8kg/m2,1500元/吨
什么是标准煤
第 能源的种类很多,所含的热量也各不相同,
分 节,使得近端住户不得不通过开窗换气来满足自
供 己的热舒适性要求。
暖
负 这种被迫地自发调节造成了各个建筑物的实际通
荷 计 算
风换气量存在很大差异,从而同样围护结构和外 形的建筑物的当量传热数 值有很大的差异,最终
造成各建筑物的实际热负荷相差很大。
第 二
城市能源结构日益多元化
部
分 我国的煤炭资源储量丰富,多年以来煤炭
和 供
送到上海,年计划输送能力240亿m3。
热
形
式
第 城市能源结构日益多元化
二 部
—天然气
分
我 国家还计划修建管道从中亚的塔吉克斯坦、
国 城 市
土库曼斯坦,从俄罗斯的东西伯利亚引进 天然气。
能 源
这些规模巨大的能源建设工程的实施,无
结 构
疑会对沿线周边城市的能源结构产生巨大
和 的影响。
供
热
形
式
第 二
部
分 区域热源供热
我
国 主要是指以各种不同的区域燃煤锅炉房、区域燃气锅
城 市
炉房、区域燃油锅炉房、集中电锅炉房、集中水源热
能 泵等为热源的供热方式。 源
结 构
其主要特点就是存在一定规模的室外管网。
和 供
当研究的对象仅限于大型热网某个热力站之后的二次
热 网时,也属于此类采暖方式,此时热源为换热站中的
供
目前平均温度稳定等于或低于供暖室外
暖 负
临界温度的日数用5日滑动平均法统计
荷
(即在一年中,任意连续5日的日平均温
计 算
度的平均值等于或低于该临界温度的最
长一段时间的总日数)
冬季最多风向及其频率
第 一
确定原则:采用累年最冷3个月的最多风向
部 分
及其平均频率
供 统计方法:频率最大的风向就是最多风向,
单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量(W/m2)
单位建筑面积的空气渗透耗热量(W/m2)
单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照 明、家电和人体散热),住宅建筑取3.8W/m2
建筑物耗热量指标
第
m
一 部
qH.T (ti te )( i .Ki .Fi ) / A
分
i 1
供
暖 负 荷
我 国
消耗量占一次能源消耗量的比例一直在70
城 %以上;
市
能
表1-2:我国一次能源消耗构成表
源
结
能源消费总量
构成(%)
构 和
年份
(万吨标准煤 )
原煤
原油
天然气
水电
供 1990
98703
76.2
16.6
2.1
5.1
热
形 1994
122737
75
17.4
1.9
5.7
式 1998
136000
71.6
19.8
378
152
形 式
国家二级标准(μg/m3)
60
200
50
第 城市能源结构日益多元化
二 部
—天然气
分
我 陕甘天然气已输送到北京、天津、西安等
国 城
城市,2002年北京市的用气量已达18亿m3;
市 能
“西气东输”工程将建设长4200公里、直径
源 1.5m的管线,将塔里木盆地的天然气经甘肃、
结 构
宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏输
式 的
由一台或几台定速泵24小时不停运转;热网初调节完
测 成后,运行中一般不再对阀门等进行调节,即管网的
试 和
阻力特性不变,所以流量计测得的流量可以代表系统
调 各处的实际运行流量。
研
第 三
测试方法和仪器
部
分 测试方法
各
类 (4)在供热系统的补水泵前安装补水水表,测
供 热
量采暖季系统的补水量
方
式 (5)使用温度自记仪测量当年采暖季的室外温
的 测
度。
试
和
调
研
第 三
测试方法和仪器
部
分 测试仪器
各 类
(1)温度自记仪
供 热
温度自记仪选用清华同方生产的TLOG-80(测温范围:
方 -20℃~+80℃)和TLOG-110(测温范围:+5℃~
式 其主要特点就是热源就在住户室内。
第 三 部
分 集中供热系统测试研究
各
类 系统存在漏水和保温热损失
供
热 管网的水力不均匀性使得整个供热系统存在热
方
式 不均匀性,系统存在多余无效供热量
的 测 试 和 调 研
第 三
热不均匀现象
部
分 由于设计计算、设备管道选型、运行调节等等因
各 素,集中供热系统不可避免地存在水力失调现象,
类 由此导致存在热力失调现象。
供
热 实际运行中,为了保证热网末端用户的热量需求,
方 式
多采用“大流量、小温差”的运行方式,这样可
的 以通过改变远、近两端散热器的散热特性,使得
测 试
热力水平失调的现象得到较小程度的缓解;
和
调
研
第 三
热不均匀现象
部
分 近端的过多流量会使其室内温度过高,住户只好
各 通过开窗换气来消耗此部分供热量来满足自己的
式 只有建筑物内的供热管网。
第 二
现有供热方式的分类
部
分 分户供热
我
国 城
热源放置在住户家中的供热方式称之为分户供