采暖工程中的室温调节与节能
2020-05-26李飞
李飞
【摘要】步入新时期以来,建筑行业获得了突飞猛进的发展,建筑工程建设中的采暖工程也受到了人们更高的重视,与此同时,能环保的理念也在无形当中也对于建筑工作产生了一定的影响。一方面,我们要更好地发挥采暖工程所具备的实际应用价值,一方面也应当从节约资源保护环境这一角度入手合理的进行室温调节。本文就对于采暖工程中的室温调节与节能进行了简要的探讨分析,并依据相应的原理提出了相应的方法及措施,希望可以为后续采暖工程的推进提供有利的参考作用。
【关键词】采暖工程 节能 室温调节 经济性
一、采暖工程中室温调节的原理
通常情况下,室内的供暖是恒定不变的,即便人们已经离开了房间,室内温度也不会有所降低。我们规定的室内温度设定为tn,同样的,我们将房间内已有的各类设备的温度也设定为tn,房间的外墙会产生一定的传热量,将其设定为Qw,而散热器本身的散热量则设定为Qs,在不考虑到特殊因素影响的情况下,默认为Qw与Qs相等。得出公式如下:
Qw=Qs=K(tn-tw)F
其中,K为外墙传热系数,F为外墙传热面积,tw则为室外计算温度。
当人们离开房间以后,室内温度可以降至最低平均水平,也就是将tn降低至tz。值得注意的是,房间的墙体本身就具备着热惰性,内墙温度所以虽有所降低,但降低至最低需要一定的时间。如果设定降温所需的时间为h,外墙的传热量为Qw1,散热器的散热量为Qs1,内墙向室内的传热量为Qn,得出以下公式:
Qw1=Qs1+Qn=K(tz-tw)F
当内墙的温度逐步降支至最低以后,室内温度与室内的一系列设备的温度会基本保持一致,此时会达到值班温度tz。由于不同地区在不同阶段的室外温度有所不同,我们可以立足于建筑物的类型、采暖工程的设计以及建筑的不同使用需求,有针对性的制定合理的值班温度,从根本上避免因值班温度过低而导致的建筑冻害问题的出现。除此之外,我们还需要考虑建筑的使用者回归以后预热过程所需要的时间。无论是在降温的过程当中,还是在后续预热的过程当中所需要的时间h都与房屋建筑的内墙热物理特性有关,也就是说,如果墙体的导热性较为突出,那么降温和预热所需的时间都会较短。以此为依据,在实际进行室温调节的过程当中,我们可以依据推算所得的数据信息,确保房屋建筑能够在规定的时间内完成温度的降低与提升调节。对于部分留有预热和降温时间较少的房屋建筑而言,如果需要缩短预热器,确保预热的时间能够低于降温的时间,或是在特殊情况下需要取消预热器,在较短的时间内确保室内的温度能够恢复到正常的房屋使用温度,则必须采取提升供热负荷的方式。举例来说,通过采取相应的方法来提升传导媒介的温度与流量,或是在最初进行供暖系统的规划设计时就通过增大管径和散热器的面积的方法能够达到这一目的。从节能环保的角度上来看,此类方法尽管在一定程度上提升了供热的负荷,但却仍然具备着节能效果。但与此同时,我们也应当注意,这几种方法也存在着一定的缺陷,即采暖工程设备所消耗的投入资金较多,如果不能充分保障室内温度在规定的时间内恢复到适宜的使用温度,那么,建筑物的使用者再次来到建筑内部以后的一段时间内可能会因为室温较低而感到寒冷。
二、采暖工程中的室温调节的有效方法
(一)热媒温度的调节
我们将热媒的流量设定为G,在G不发生改变的情况下,对于供热点或是换热器的热媒出口进行调节,设定c为水的比热容,得出以下公式:
cG△tz=K(tz-tw)F
cG△tn=K(tn-tw)F
Gz/Gn=(tz-tw)/(tn-tw)
通过降低热媒的温度,能够降低供回水的温差,实现调节室内温度的目的。
(二)热媒流量的调节
当默认热媒的供回水温差不发生改变时,对于热媒的流量进行调节,将经过调节之前的热媒流量设定为Gn,将经过调节之后的热媒流量设定为Gz,得出以下公式:
cGz△tz=K(tz-tw)F
cGn△tn=K(tn-tw)F
Gz/Gn=(tz-tw)/(tn-tw)
当需要对于整体建筑物的所有房间温度进行调节时,可以通过对于锅炉房或单体建筑的供暖干管入口处的供暖系统阀门进行调节来实现温度的管控。很多时候,由于不同的采暖工程室温调节的规律有所差异,无论是对于短期脱离使用还是长期脱离使用的建筑物来说,只要需要对于室温进行调节,就需要调整供暖系统阀门,不仅难以充分满足房间使用的室温调节需求,且便捷性较差,在这种情况下我们可以借助恒温阀来应对此类问题。
通过将恒温阀安装在供暖系统当中的每一个散热器周边,当使用者离开建筑物时,可以将恒温阀调节至值班温度,但与此同时不对热媒温度进行调整,流量部分可以适当进行调节。在这种情况下,即便仍然需要对建筑物当中的某一个房间进行使用,仍然能够满足舒适度要求。除此之外,我们还可以借助电磁阀实现对于散热器的调节。通常情况下,常规的电磁阀可以根据不同的使用需求调整至全开或者半开两种状态。在全开的状态下,热媒的流量全部受到限制,室内温度正处于使用温度下。在半开的状态下,热媒的流量部分受到限制,室內的温度会逐步降低至值班温度。为充分发挥电磁法的应用价值,我们提倡在进行电磁阀的安装时能够将电磁阀设置在容易被工作人员或房屋的使用人员所接触到的位置,如走廊当中。对于不同类型的采暖系统,可以选择不同种类的电磁阀。举例来说,如果采暖工程属于双管供暖系统,则可以应用直通阀,如果采暖工程属于单管供暖系统,则可以选择三通阀。
对于采暖工程的室温进行调节解决的就是此类建筑物的技能供暖问题。如果我默认建筑物当中的每一个房间的使用规律均相同,通过对于供暖系统的热媒流量和温度进行调节即可实现节能供暖,如果在调节室温的情况下,仍然需要维持部分房间的使用需求,都可以借助恒温阀或电磁阀来实现部分的单独调节。
参考文献:
[1]亓云鹏.采暖工程中的时问调节与节能[J].黑龙江大学工程学报,2005.
[2]牟冬,董重成.节能住宅单管采暖系统中立支管散热是室温及垂直失调的影响[J].应用能源技术,1994.
[3]汪训昌.室温补偿调节器的节能效益与热舒适性[J].暖通空调,1986.
[4]荣国华.建筑供暖的诗文调节与节能[J].暖通空调,2000.