聚合供热空调体系水力状况动态的动态虚拟及掌控.doc

1、聚合供热空调体系水力状况动态的动态虚拟及掌控摘要：本文向大家介绍了运用聚合供热空调体系水力状况计算机虚拟浅析软件确定体系水力状况调整掌控值的新办法，同时对现实投入运营供热体系，在不一样的气候状况下，不同的使用者特征状况下的运营掌控策略实施虚拟分析，提出了系统的掌控策略。设想运用当代掌控理念及计算机虚拟分析相集合，运用系统现实运营状况动态检测数据对体系的水利情况实施虚拟浅析，实现系统的远程自动掌控。 关键字：聚合供热；管网；水力状况；动态虚拟 中图分类号 TU831.3+8：文献标识码：A 文章编号： 当下我们国家许多城市的聚合供热和空调体系的范围处于不断的扩大阶段譬如，热、电、冷产，区域聚合供

2、热、供冷体系等。但伴随着供热、供冷范围的增加，管网的水力情况变得较为复杂化，其水力失调矛盾显现出来。从而使其供热、供冷质量下降，出现不能满足用户要求的情况。对于一个设计合理的体系，一般可以通过初调节，使各用户的流量达到设计值。但对于一个规模大管网复杂的体系，使用目前常用的方法(如阻力系数法、正常流量法、回水温度法和经验试凑法)，由于受到各种条件的制约，存在准确度不高，需反复调试，工作量过大等问题。其效果不是很理想。因此有必要寻找一种准确有效的调节控制方法。 实际运行的供热空调体系是一项极为复杂的系统，这一体系中的每一个调节装置的工作稀疏在发生着不断的改变，固然会诱使管网之间流量的重新分配。并且

3、在整个系统运营当中，伴随着气候的改变及使用者的现实状况的改变，其用户所需的热(冷)量是动态变化的，因此体系调节控制应适应这种变化。本人设想利用现代控制理论和计算机虚拟分析相集合，利用水力管网体系实际运行状况动态检测数据对体系的水力状况进行虚拟分析，进而使用分析的数据对体系运行状况进行远程自动控制，这不仅可以提高调节的精度，避免人工调节的工作量，而且可以实现体系水力状况的动态控制。十分有利于体系的节能。 要实现自动掌控，首先一定要计算出来掌控数值的大小即指的是，调节阀的开度。文章着重介绍运用聚合供热空调体系水力状况计算机虚拟分析软件确定体系调节控制值的新方法，并通过对实际投入运行供热体系，在不同

4、气候条件，不同用户特点条件下的运行控制策略进行虚拟分析，提出体系的控制方案。 1 水力状况的虚拟方法 复杂供热空调体系水力状况计算机虚拟分析软件运用节点质量流量平衡方程，回路压力平衡方程、图论理论与斯考德-恒斯雷试算迭代法建立数学模型而开发，计算机虚拟时对独立回路的选择，水泵性能特性曲线，热压值的计算、固定质量流量所在分支的处理按提供的方法进行处理。 2 流量调节控制方法 针对一个全新的投入运营的供热空调体系，在各管网分支阻力已知的前提下，各用户入口实际的流量分配一定。因设计中受管径的限制和其它因素(如自然热压)的影响而存在不同程度的不平衡率，即用户的实际需流量和自然分配的流量不相同。这就必须

5、采取流量调节的方法，使整个管网的回路压力平衡方程得到满足。本文采用的流量调节控制方法为固定流量法，即在进行网络解算时，将已知流量的用户分支作为固定流量分支，在网络解算过程中，固定流量分支不参与网络解算的迭代过程，使其流量保持不变。待网络解算结束，其他分支流量都计算出来后，再计算各固定流量分支的调节参数。 固定流量法一般与斯考德-恒斯雷配合使用。在网络解算的同时求出调节参数。 3 体系分析模型 以图 1 所示的住宅室内供暖体系为分析对象。假设其每个用户的供暖热负荷一致，均为 Q=3488W，总热负荷 41856W;室内设计温度 tn=18，设计供水温度为 95，回水温度为 70，散热器选用铸铁散

6、热器。立管总流量 Gz=1440kg/h，每户入口的调节阀选用 Danfoss 公司的 RTD 一 N 型预调阀。 图 1 分析模型-住宅室内供暖体系示意图 为便于电算分析，将所有管段以及的管段的始末节点进行了编号，计算各管段的阻力数，按要求建立原始数据的数据文件。进行体系虚拟时，将每个用户按固定流量分支参与体系计算，其虚拟结果反算出每个用户入口进入设计流量调节阀的预设压降。进而可以计算出每个调节阀的开度。 4 体系运行控制策略 在整个供暖期内，因室外气候条件的变化，如气候变暖时，用户所需的供热量减少，则用户入口的供水流量也相应减少。其控制方案可采用调节建筑物热力入口总压力和调整调节阀的开度以

7、增大其压降值方法来实现。 4.1 调整用户入口调节阀的压降设定值 本文虚拟了热力入口总压力 45 Kpa，用户入口流量分别为80、90、100、110、120 kg/h 时，体系用户入口调节阀的预设压降值。结果如表 2 所示。 表 2 不同用户流量时调节阀的预设压降值(热力入口总压力 45 Kpa) 分析结果表明： 对于本文的分析模型在体系入口总压力不变的条件下，随着用户需热量的增大，调节阀的开度增大，阻力数减小，则调节阀的压降设定值相应减小。 在用户入口流量相同的情况下，各用户调节阀的压降调节值不同，其值的大小取决于供暖体系的制式，自然热压的大小，入口总压力的大小等因素。 4.2 建筑物热力

8、入口总压力的调节 本文虚拟了体系总压差分别为 30000Pa、40000Pa、50000Pa 时体系进行调节后实际运行状况，其电算虚拟结果(如表 1)表明，通过减少体系入口总压力，热水供暖体系用户入口调节阀的开度不变的情况下，用户入口流量按等比规律降低。从而达到控制室温的目的。 表 1 不同热力入口总压力时用户入口流量和调节阀的压降值 5 结束语 为适应气候和用户用热变化以及避免体系产生水力失调，对体系实施调节控制是体系运行管理中非常重要的内容。而实现体系的自动调节和控制一直是我们努力的方向。本文根据用户用热的要求，通过对实际投入运行热水供暖体系的水力状况的进行数值虚拟，得到的数据可作为自动控

9、制体系的基础数据。如根据计算得出的每个用户入口进入所需流量时调节阀的预设压降值，可通过 DDC 计算得出的各调节阀的开度，控制体系按其计算值进行调节，从而实现室温的自动控制。 运用计算机动态虚拟机自动掌控有效结合能够实现聚合供热和空调体系的实时调节和掌控。它将管网变成一个整体系统，能够监督很多方面的因素所形成的影响，预测运营之后的效果等。 参考文献 (1) 贺平、孙刚编著 供热工程(新一版)，北京 ：中国建筑工业出版社，1993 年 (2) 王朝瑞编 图论， 北京 ：高等教育出版社，1981 年 (3) 冯小平 复杂热水供热网络水力状况的计算机虚拟分析 江南学院学报 1999.3 (第 3 期) (4) 冯小平 装有温控阀的室内垂直双管供暖体系 住宅科技 2000.7(第 7 期)