集中供暖系統回水溫度的確定方法

2023-11-30 16:54:26

專利名稱：集中供暖系統回水溫度的確定方法
技術領域：
本發明涉及集中供暖系統回水溫度控制技術領域，尤其涉及一種集中供暖系統回水溫度的確定方法。
背景技術：
目前小型集中供暖系統沒有一個實用、有效的方法指導供水、回水溫度的調節方法，由於設備條件，運行方式、管理水平和人員素質等因素的影響，使用計算公式或儀器控制的方法對供暖系統進行調節較為困難，多年來大都是依據室外天氣變化感覺和經驗進行溫度調節，即「看天燒火」，達不到科學節能和減少汙染的目的。

發明內容
本發明的目的是提供一種集中供暖系統回水溫度的確定方法，該方法在保證用戶室內溫度達到設計標準的前提下，能夠提供準確、科學、簡單易行的確定回水溫度，該方法能夠使採暖系統的節能、降低消耗和減少汙染。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案為一種集中供暖系統回水溫度的確定方法，該種集中供暖系統回水溫度的確定方法中集中供暖系統的回水溫度，供暖系統的耗熱量與室外溫度存在如下關係Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α式中Q′整個房間的基本耗熱量(單位W)；q′圍護結構的基本耗熱量(單位W)；k圍護結構的傳熱係數(單位W/m2·℃)；F圍護結構的面積(單位m2)；tn室內設計溫度(單位℃)；tw室外溫度(單位℃)；α溫差修正係數在某一室外溫度下，對應一個熱量值，這個熱量值即為系統的供熱量。該熱量值由以下幾個參數決定Q＝ξG(tg-th)式中Q系統供熱量(單位W)；ξ待定常數(該ξ與整個系統有關，對不同系統在Q、ξ、G、tg、th等值均確定的情況下可逆向推導得出)；G系統循環水流量(單位Kg/h)；tg系統供水溫度(單位℃)；th系統回水溫度(單位℃)；根據上述公式，供暖系統中用戶室內溫度(tn)，室外溫度(tw、)供水溫度(tg)、回水溫度(th)，在某一確定的流量(G)下，存在一一對應的關係，根據上述tn、tw、tg、th、G參數，繪製出「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖；根據單位供暖面積的循環水流量，以不同室外溫度為參數，對應查「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖，得到回水溫度值。
所述「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖的繪製方法為(1)、以達到室內規定溫度為標準，對採暖系統測量溫度，用紅外線測溫儀對供暖系統各分支系統的回水溫度進行測試，與系統總回水溫度相比較，用截門進行調節，確保各級分支系統的回水溫度與總回水溫度相一致；(2)、繪製室外溫度曲線以室外溫度為標準，繪製供暖期的室外溫度曲線；(3)、循環水流量的測量採暖系統運行的流量用超聲波流量計進行測量；(4)、回水溫度測量在供暖系統的總回水幹管上加裝測溫儀表，測量時使用可攜式紅外線測溫儀進行校準、對照；(5)、繪圖將不同時間測量的室外溫度、回水溫度、循環水流量、供熱面積數據列成表格，在某一確定的單位面積循環水流量下繪製成回水溫度與室外溫度一一對應的「回水溫度—循環水流量—室外溫度」關係曲線。
該集中供暖系統回水溫度的確定方法為
(1)、室外平均溫度＞3℃，供暖時間分為三個時間段即第一時間段500-1100，第二時間段1600-2200和其他時間段，前兩個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度，其他時間段不要求回水溫度，即可以停止運行；(2)、室外溫度在-4℃＜室外平均溫度≤3℃，供暖時間分成四個階段即第一時間段600-1100，第二時間段1100-1700，第三時間段1700-2200，第四時間段2200-600，對於所述的第一、三兩個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度，對於所述的第二個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫對應的回水溫度，對於所述的第四個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫和最低氣溫對應的兩個回水溫度的平均值；(3)、室外平均氣溫＜-4℃，在供暖時間分成兩個時間段即第一時間段1100-1600和第二時間段1600-2200--1100，對於所述的第一個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫對應的回水溫度，對於所述的第二個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度。
採用上述方法確定集中供暖系統回水溫度的基本原理為供暖系統的耗熱量與室外溫度有如下關係Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α式中Q′整個房間的基本耗熱量(單位W)；
q′圍護結構的基本耗熱量(單位W)；k圍護結構的傳熱係數(單位W/m2·℃)；F圍護結構的面積(單位m2)；tn室內設計溫度(單位℃)；tw室外溫度(單位℃)；α溫差修正係數由上式可以看出，在某一室外溫度下，要保證供暖系統用戶室內溫度達到規定標準，就對應一個熱量值，這個熱量值即為系統的供熱量。該熱量值有以下幾個參數決定Q＝ξG(tg-th)式中Q系統供熱量(單位W)；G系統循環水流量(單位Kg/h)；tg系統供水溫度(單位℃)；th系統回水溫度(單位℃)；ξ待定常數(該ξ與整個系統有關，對不同系統在Q、ξ、G、tg、th等值均確定的情況下可逆向推導得出)；從上述公式可以看出以供暖系統用戶室內溫度(tn)達到規定為標準，室外溫度(tw、)供水溫度(tg)、回水溫度(th)，在某一確定的流量(G)下，存在一一對應的關係，由於供水溫度受鍋爐運行工況、燃料品質、外管網條件及水溫調節滯後性等因素影響，很不穩定，因此在實際運行中控制回水溫度更具科學性和實用性。根據上述基本原理繪製的「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖具有科學性、準確性而且簡單易行。
因此採用本發明提供的集中供暖系統回水溫度的確定方法具有如下的有益效果(1)、根據所確定的回水溫度對供暖系統進行調節，使回水溫度隨著室外溫度的變化而變化，保證了室內溫度的相對穩定，舒適感好，提高了人的生活質量。
(2)、用上述辦法確定回水溫度，實現了「需要用多少熱量就送多少熱量」的目的，避免了浪費能源，同時也減少了煙塵排放及噪聲對環境的汙染，改善了人的居住環境。
(3)、在同一供暖站，經測算，2000年如果採用本發明提供的方法進行控制、調節鍋爐的回水溫度，在整個供暖期內將節約熱能5.3％，達到相同指標每平方米節約0.7千克煤，節約電0.2千瓦/小時。


圖1為本發明提供的集中供暖系統回水溫度的確定方法中採用的「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖。
具體實施例方式某集中供暖系統的循環水流量G為3.4kg/h/m2，在保持室內溫度tn為20℃的情況下，要確定某一供暖日的回水溫度，該供暖日室外最高氣溫Tw為1℃，最低氣溫Tw為-8℃，平均室外氣溫Tw為-3.5℃，我們選用第二階段來確定回水溫度，由圖1可以查出當G＝3.4kg/h/m2，Tw＝1℃時，對應的回水溫度th＝47℃；Tw＝-8℃時，對應的回水溫度th＝52℃。對應的第二階段劃分的四個時間段所確定的回水溫度為

在所述時間段按所列出的回水溫度對供暖系統進行調節，可在保持室內溫度為20℃的前提下，達到節能、減少環境汙染的目的。
權利要求
1.一種集中供暖系統回水溫度的確定方法，其特徵在於該種集中供暖系統回水溫度的確定方法中集中供暖系統的回水溫度，供暖系統的耗熱量與室外溫度存在如下關係Q′＝∑q′＝∑kF(tn-tw)α式中Q′整個房間的基本耗熱量(單位W)；q′圍護結構的基本耗熱量(單位W)；k圍護結構的傳熱係數(單位W/m2·℃)；F圍護結構的面積(單位m2)；tn室內設計溫度(單位℃)；tw室外溫度(單位℃)；α溫差修正係數在某一室外溫度下，對應一個熱量值，這個熱量值即為系統的供熱量。該熱量值由以下幾個參數決定Q＝ξG(tg-th)式中Q系統供熱量(單位W)；ξ待定常數(該ξ與整個系統有關，對不同系統在Q、ξ、G、tg、th等值均確定的情況下可逆向推導得出)G系統循環水流量(單位Kg/h)；tg系統供水溫度(單位℃)；th系統回水溫度(單位℃)；根據上述公式，供暖系統中用戶室內溫度(tn)，室外溫度(tw)供水溫度(tg)、回水溫度(th)，在某一確定的流量(G)下，存在一一對應的關係，根據上述以tn、tw、tg、th、G參數，繪製出「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖；根據單位供暖面積的循環水流量，以不同室外溫度為參數，對應查「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖，得到回水溫度值。
2.如權利要求1所述的集中供暖系統回水溫度的確定方法，其特徵在於「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖的繪製方法為(1)、以達到室內規定溫度為標準，對採暖系統測量溫度，用紅外線測溫儀對供暖系統各分支系統的回水溫度進行測試，與系統總回水溫度相比較，用截門進行調節，確保各級分支系統的回水溫度與總回水溫度相一致，為後續步驟作好基礎條件的準備；(2)、繪製室外溫度曲線以室外溫度為標準，繪製供暖期的室外溫度曲線；(3)、循環水流量的測量集中供暖系統運行的流量用超聲波流量計進行測量；(4)、回水溫度測量在供暖系統的總回水幹管上加裝測溫儀表，測量時使用可攜式紅外線測溫儀進行校準、對照；(5)、繪圖將不同時間測量的室外溫度、回水溫度、循環水流量、供熱面積數據對應計算，在某一確定的單位面積循環水流量下繪製成回水溫度與室外溫度一一對應的「回水溫度—循環水流量—室外溫度」關係曲線。
3.如權利要求1所述的集中供暖系統回水溫度的確定方法，其特徵在於所述對應查「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖的方法為(1)、室外平均溫度＞3℃，根據溫度在一天中的分布梯度，將供暖時間分為三個時間段即第一時間段500-1100，第二時間段1600-2200和其他時間段，前兩個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度，其他時間段不要求回水溫度，即可以停止運行；(2)、室外溫度在-4℃＜室外平均溫度≤3℃，根據溫度在一天中的分布梯度，將供暖時間分成四個階段即第一時間段600-1100，第二時間段1100-1700，第三時間段1700-2200，第四時間段2200-600，對於所述的第一、三兩個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度，對於所述的第二個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫對應的回水溫度，對於所述的第四個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫和最低氣溫對應的兩個回水溫度的平均值；(3)、室外平均氣溫＜-4℃，根據溫度在一天中的分布梯度，將供暖時間分成兩個時間段即第一時間段1100-1600和第二時間段1600-2200--1100，對於所述的第一個時間段內回水溫度確定為室外最高氣溫對應的回水溫度，對於所述的第二個時間段內回水溫度確定為室外最低氣溫對應的回水溫度。
全文摘要
本發明公開了一種集中供暖系統回水溫度確定系統,該方法根據供暖系統循環水流量及室外最高、最低氣溫繪製「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖,並依據室內、外溫度查該曲線圖,確定集中供暖的回水溫度。該「回水溫度—循環水流量—室外溫度」曲線圖的繪製方法為:以採暖室溫度達到規定為標準,採集整個供暖期室外溫度、供暖系統回水溫度、供暖面積、循環水流量等參數,運用熱力學原理繪製成該曲線圖。依據該曲線圖對確定的回水溫度對系統進行調節。該方法在保證用戶室內溫度達到設計標準的前提下,能夠提供準確、科學、簡單易行的確定回水溫度,該方法能夠使採暖系統的節能、降低消耗和減少汙染。
文檔編號G01J5/00GK1362598SQ0210017
公開日2002年8月7日 申請日期2002年1月18日 優先權日2002年1月18日
發明者遇景奎, 王佔斌 申請人:遇景奎, 王佔斌