寒冷地区村镇建筑蓄热式电供暖适宜性模型研究

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北方村镇住宅分布分散,负荷分布不均的特点使得集中供暖难以在北方村镇施行。电供暖作为一种清洁能源供暖方式得到国家的大力推行,寒冷地区各地也分别出台了相关的“煤改电”电价补贴政策。然而大多数居民将空调作为电供暖的方式,其产生的高额电费使得村镇居民不使用或仅在极冷环境下使用。蓄热式电供暖充分利用峰谷分时电价政策,夜间蓄热,白天放热,移峰填谷的同时节约相应的运行费用。故针对不同地区特点,结合当地电供暖政策探究蓄热式电采暖器在寒冷地区村镇的适宜性对解决寒冷地区村镇采暖问题意义重大。本文首先通过实际调研分析寒冷地区村镇建筑供暖需求及采暖现状。主要针对寒冷地区村镇建筑形式、围护结构现状、冬季采暖方式、居民采暖习惯、采暖因素影响分析进行统计及分析,同时总结了当前农网的负荷特性,综合用户侧及电网侧两个角度提出蓄热式电供暖的采暖方式。根据调研结果,73.73%的住户首要考虑采暖费用,其次是室内舒适性(56.68%),故本文选取经济性及舒适性作为蓄热式电供暖适宜性模型指标,通过层次分析法及灰色白化权聚类评价法建立了蓄热式电供暖适宜性模型。通过权重计算,对住户而言,采暖方式的经济性远大于其舒适性,且当经济性指标达到适宜性范围时,其舒适性指标对总体结果无影响,故本文依据调研得到的村镇建筑特性,通过Dest模拟软件得到不同地区典型村镇的热负荷特性,结合各地区分时电价政策进行用能成本分析,并对其进行蓄热式电供暖经济适宜性评价,得到寒冷地区村镇蓄热式电供暖适宜范围。结果表明大部分区域适宜使用蓄热式电供暖,但对于纬度较高、地势较高的区域,例如大同、承德、张家口则不适用。蓄热式电供暖适应性评价指标受多种因素的影响,本文从建筑采暖热负荷、分时电价、空调制热系数及蓄热式电采暖器的运行模式四个方面进行讨论分析,得到满足蓄热式电供暖经济适宜性要求时上述四个因素应满足的条件。最后对建立的蓄热式电供暖适宜性模型进行实地验证。通过实验得到蓄热式电供暖的经济性及舒适性指标结果:该地区蓄热式电供暖器整个采暖季可比空调节约580元,经济性指标为0.63;同时,蓄热式电采暖器房间的温度分布均匀,湿环境适宜,TSV值为-0.267。代入蓄热式电供暖适宜性模型,得到该地区蓄热式电供暖适宜性评价K值为7,表明该地区村镇很适宜使用蓄热式电供暖,验证了蓄热式电供暖适宜性模型的准确性。
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