区域供暖系统动态模型创建及仿真.pdf

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1、建筑技术开发供热技术第43卷第4期BuildingTechnologyDevelopmentHeatingTechnology2016年4fl区域供暖系统动态模型创建及仿真李连众(丹佛斯自动控制管理(上海)有限公司，辽宁鞍山114016)[摘要]基于热力学第一定律和经验数据创建实际区域供暖系统动态模型，包括一次网静态水力模型。此动态模型可用于系统特性分析、控制策略仿真、能耗计算、运行工况优化等诸多方面。动态仿真技术是区域供暖系统研究的重要途径，可大幅提高研究效率和范围。[关键词]区域供暖；动态模型；仿真；应用[中图分类号]1’U955[文献标

2、志码]A[文章编号]1001—523X(2016)o4_oO35一o4DynamicModellingandSimulationsofaDistrictHeatingSystemLiLian—zhong[Abstract]Anactualdistrictheatingsystemdynamicmodelwasdevelopedbasedonthefirstthermodynamicprincipleandexperiencedatawithastablehydraulicmodeloftheprimarypipenetwork．Thismod

3、elcouldbeutilizedbymanyaspectssuchasanalyzingsystemproperties，simulatingcontrolstrategies，calculatingenergyconsumptionandoptimizingoperationalsituations．Dynamicsimulationtechnologyisalimportantapproachfordistrictheatingstudy,andcanimprovetheeficiencyandrangeofdistrictheatin

4、g一researchsignificantly．[Keywords]district；heating；dynamic；model；simulation；application■据有关资料统计，截至2013年，北方城镇供暖建筑面积已达120亿m，建筑能耗占全国能耗约1／3，且冬季供暖期能耗占建筑能耗约1／4。可见，供暖能耗在国家节能减排中的重要性，也是最具潜力的领域之一。伴随区域供暖在近20年中_～的巨大发展和技术进步，使我国供暖事业逐步由落后的“看天烧火”走向自动化和智慧供暖的可持续发展之路，虽然“路～～一漫漫其修远兮”，但只要坚持“协调、创

5、新、开放、绿色、共享”r；；理念，奉献“供暖人”的绵薄之力，集思广益，百家争鸣，图1供暖0系统工艺流程图就能够达到“积跬步，至千里”的目标。特别是计算机技术网供回水温度、B区和A区室内温度，cc；To为室外温度，cC。和控制理论的突飞猛进，近10年来仿真技术应用于暖通空调一次网管段AB段管段和长度分别为DN250和350m。领域，取得了非常可喜的成果。同时也应看到，大型区域供1．1．2系统设计参数暖系统的固有特性：非线性、大热容和纯滞后的综合作用，本系统设计参数见表1。为系统模拟带来了挑战。很多文献针对静态的、小规模系统表1系统设计参数和设备

6、层级的仿真研究，均基于简化部分系统特性，而结合项目蚕单位参数项目单位参数动态模型在运行、优化、控制等方面的系统性研究和应用并一一不多见。A区采暖面积(散热器)85000一次网回水温度℃70因此，本文以最常见的区域供暖系统结构为依据，将间接B区采暖面积(地暖鲴)翊76500二次网供水温度(A区)℃75连接供暖系统作为研究对象，建立动态模型，并在此基础上A区热负荷kW3570二次网回水温度(A区)℃5O举例说明在系统研究的应用案例，以期在抛砖引玉的同时，B区热负荷kW2678二次网供水温度(B区)℃55敬请广大同仁多提宝贵意见。锅炉额定容量MW二

7、次网回水温度(B区)451热水采暖系统动态模型创建1．1物理模型锅炉效率％92．8室内温度(A区)℃2O1．1．1物理模型燃气热值MJ／Kg38．1室内温度(B区)oC18假设热水采暖系统由1座燃气锅炉房和2座换热站组成，一次网供水温度℃110室外温度℃-9分别为散热器和地暖热用户供暖。散热器和地暖采暖建筑面地暖室内设计温度低2℃的原因是考虑其辐射传热特性，积分别为A区85000m和B区76500m。供暖系统工艺流程体感温度比室内温度高2~3℃之故。见图1。换热站一次网流量采用电动调节阀控制。1．2水力工况图1中。、b为锅炉供回水温度，℃；、

8、丁I为一次本文仅考虑一次网水力工况，二次网可参照此方法确定。网供水进入换热器和换热器一次回水混合温度，℃；、H价系统循环阻力与设备、管道、循环流量等有关，结合管道标