基于建筑热惰性供暖末端调节阀设定参数研究

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目前末端温控调节阀虽能分时设定房间温度,但由于房间热惰性的存在,用户很难预知需提前多长时间开启才能保证房间在使用时间达到温度要求,且尽量不超调;提前多长时间关闭阀门也能保证房间在使用时间末期基本达到温度要求,而尽量的节约能源。也即难以预知预热时间、停热时间等参数。为实现对房间温度的精准控制,提高房间的舒适度。提出一种基于热惰性的新末端调节阀参数设定方法。这种阀门参数设定方法能够根据不同房间的热惰性及不同的房间作息经过计算准确的给出系统的预热时间、停热时间及合理的房间节能温度。在用户操作简单的前提下,实现与用户需求相匹配的舒适时间及舒适温度。达到按需供热的热泵供暖水系统控制策略目标。本文基于建筑和相关设备的传热及控制过程进行数学建模,利用Matlab软件中的Simulink可视化仿真工具对数学建模的微分方程进行仿真计算。建立了建筑室温动态模型,分别对寒冷及严寒地区的办公及住宅建筑进行室温模拟。将建筑的升温过程划分为快升过程和缓升过程,在此基础上提出了预热时间的概念。将建筑的降温过程划分为快降过程和缓降过程。提出了停热时间的概念。得出停热时间与房间开始降温时刻的温度与标准温度18℃之间差值有关的结论。并且温差越大房间停热时间越长。通过模拟给出了两个气候区办公及住宅建筑在不同低温设定值条件下的预热时间、停热时间。经过模拟计算对比,得出严寒及寒冷地区办公及住宅建筑的合理低温设定值。应用计算出来的预热时间、停热时间及最佳低温设定值进行供暖末端调节阀参数设定验证。模拟结果充分表现了新末端调节阀设定参数能够在用户使用房间的时刻,使房间温度恰好达到18℃,在用户离开房间的时刻房间温度恰好下降到18℃。使用户使用房间的时间段房间温度始终处于标准温度以上,提高了房间的热舒适性。
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