建筑物热负荷预测及控制方案研究

我国北方地区冬季供暖是人们密切关注的问题,人民对供热质量和热舒适性的要求逐渐提高。据统计我国目前供热系统的能耗指标是发达国家的3倍,供热能耗高、污染大成为制约我国供暖行业发展、影响用户热舒适度和加剧城市环境污染的重要因素。目前我国集中供热系统整体水平还比较低,仍然存在着很大的节能潜力。集中供热系统热用户端还存在很多问题,供热效果并不理想,不但没有满足热用户对供热舒适度的要求,而且还造成了能源浪费。 针对集中供热系统热用户端存在的一系列问题,本研究课题以某大学一幢学生宿舍楼为研究对象展开研究。首先深入分析建筑物自身的热工特性,了解建筑物各热工特性指标；在此基础上分析建筑物围护结构内外的热平衡和传热过程,分析影响建筑物供暖能耗的各个重要影响因素,建立建筑物热平衡模型,并对模型中各项物理量进行详细理论研究,从机理上对建筑物能耗模型进行研究。 本课题中建筑物能耗模型的研究和建立是进行热负荷预测的前提,通过对历史运行数据的分析和挖掘,提出科学热负荷预测方法,实现预测室内温度在不同时段保持特定设定值时所需的供热量大小,最终实现对热负荷的预测功能。 在实现热负荷预测的基础上,本课题提出了实用的基于热预测的集中供热系统热量控制方案,由传统的采用回水温度控制的策略改为控制进入建筑物的实际供热量,根据用户的分时段用热特点制定合理的室内温度设定曲线,结合气候和时间双重补偿的热量控制方式,对周期性热量控制进行合理的热量修正,实现对建筑物科学的热控,提高建筑供热品质和满足热用户不同时段用热需求,并且实现了节能的目的,具有很好的经济价值和社会价值。